Aşağıda verilen özet bilginin ayrıntısını, ders. kitabı olarak önerilen, Erdik ve Sarıkaya nın. Temel Üniversitesi Kimyası Kitabı ndan

Benzer belgeler
KİMYASAL REAKSİYONLARDA DENGE

KIMYASAL DENGE. Dinamik Denge. Denge Sabiti Eşitliği. Denge Sabiti Eşitliği. Denge Sabiti Eşitliği. Denge Sabiti Eşitliği

DENGEYE ETKİ EDEN FAKTÖRLER

Bölüm 15 Kimyasal Denge. Denge Kavramı

3.BÖLÜM: TERMODİNAMİĞİN I. YASASI

KİMYASAL TEPKİMELERDE DENGE II

BÖLÜM 19 KİMYASAL TERMODİNAMİK ENTROPİ VE SERBEST ENERJİ Öğrenme Hedefleri ve Anahtar Kavramlar: Kendiliğinden, tersinir, tersinmez ve izotermal

ΔH bir sistem ile çevresi arasındaki ısı transferiyle alakalı. Bir reaksiyonun ΔH ını hesaplayabiliyoruz. Hess yasası,

Üçüncü Tek Saatlik Sınav 5.111

5.111 Ders 34 Kinetik Konular: Sıcaklığın Etkisi, Çarpışma Teorisi, Aktifleşmiş Kompleks Teorisi. Bölüm

İnstagram:kimyaci_glcn_hoca 8.HAMLE İNSTAGRAM: kimyaci_glcn_hoca

KĠMYASAL TEPKĠMELERDE DENGE

GENEL KİMYA 101 ÖDEV 3

FİZİKSEL KİMYA I FİNAL SINAVI

İDEAL GAZ KARIŞIMLARI

KİMYASAL DENGE. AMAÇ Bu deneyin amacı öğrencilerin reaksiyon denge sabitini,k, deneysel olarak bulmalarıdır.

ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER

7. Bölüm: Termokimya

E = U + KE + KP = (kj) U = iç enerji, KE = kinetik enerji, KP = potansiyel enerji, m = kütle, V = hız, g = yerçekimi ivmesi, z = yükseklik

SINAV SÜRESİ 90 DAKİKADIR. BAŞARILAR

Burada a, b, c ve d katsayılar olup genelde birer tamsayıdır. Benzer şekilde 25 o C de hidrojen ve oksijen gazlarından suyun oluşumu; H 2 O (s)

Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi Fe 2+ oluşumunun hızı =

KİMYASAL TEPKİMELERDE HIZ

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM

Sıcaklık (Temperature):

GAZLAR GAZ KARIŞIMLARI

KİM-118 TEMEL KİMYA Prof. Dr. Zeliha HAYVALI Ankara Üniversitesi Kimya Bölümü

Enerji iş yapabilme kapasitesidir. Kimyacı işi bir süreçten kaynaklanan enerji deyişimi olarak tanımlar.

3. KİMYASAL DENGE, (TERSİNİR REAKSİYONLAR)

ÇÖZELTİLERİN KOLİGATİF ÖZELLİKLERİ

TERMODİNAMİĞİN TEMEL EŞİTLİKLERİ

Kimya Mühendisliği Bölümü, 2014/2015 Öğretim Yılı, Bahar Yarıyılı 0102-Genel Kimya-II Dersi, Dönem Sonu Sınavı

Fiziksel özellikleri her yerde aynı olan (homojen) karışımlara çözelti denir. Bir çözeltiyi oluşturan her bir maddeye çözeltinin bileşenleri denir.

5) Çözünürlük(Xg/100gsu)

GENEL KİMYA. 10. Hafta.

BÖLÜM 1: TEMEL KAVRAMLAR

BÖLÜM 1: TEMEL KAVRAMLAR

Katlı oranlar kanunu. 2H 2 + O 2 H 2 O Sabit Oran ( 4 g 32 g 36 g. 2 g 16 g 18 g. 1 g 8 g 9 g. 8 g 64 g 72 g. N 2 + 3H 2 2NH 3 Sabit Oran (

TERMODİNAMİĞİN BİRİNCİ YASASI

KİMYA II DERS NOTLARI

a. Yükseltgenme potansiyeli büyük olanlar daha aktifdir.

SINAV SÜRESİ 80 DAKİKADIR. BAŞARILAR

İnstagram:kimyaci_glcn_hoca GAZLAR-2. İnstagram:kimyaci_glcn_hoca

Bir maddenin başka bir madde içerisinde homojen olarak dağılmasına ÇÖZÜNME denir. Çözelti=Çözücü+Çözünen

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM

Kimya ve Enerji. 1. Sistem ve Çevre. 2. Isı, Mekanik İş ve İç Enerji. YKS Fasikülleri. Yakup Demir. a. Sistemlerin

Kimyasal Termodinamik

İnstagram:kimyaci_glcn_hoca KİMYASAL REAKSİYONLARDA ENERJİ. kimyaci_glcn_hoca

FARMASÖTİK TEKNOLOJİ I «ÇÖZELTİLER»

Kimyasal Termodinamik

4. Oksijen bileşiklerinde 2, 1, 1/2 veya +2 değerliklerini (N Metil: CH 3. Cevap C. Adı. 6. X bileşiği C x. Cevap E. n O2. C x.

Gazların fiziksel davranışlarını 4 özellik belirler.

6.PPB (milyarda bir kısım) Kaynakça Tablo A-1: Çözelti Örnekleri... 5 Tablo B-1:Kolloidal Tanecikler... 8

Bazı işlemlerde kısaltma olarak (No: Avogadro sayısı) gösterilir. Bir atomun gram türünden miktarına atom-gram (1 mol atom) denir.

GAZLAR. Farklı sıcaklıklardaki iki gazın difüzyon hızları GAZLARIN ÖZELLİKLERİ

ÇÖZÜNÜRLÜK DENGESİ (Kçç)

Gazların sıcaklık,basınç ve enerji gibi makro özelliklerini molekül kütlesi, hızı ve sayısı gibi mikroskopik özelliklerine bağlar.

GENEL KİMYA. 7. Konu: Kimyasal reaksiyonlar, Kimyasal eşitlikler, Kimyasal tepkime türleri, Kimyasal Hesaplamalar

Gazların Özellikler Barometre Basıncı Basit Gaz Yasaları

REAKSİYON HIZI. Tepkimede yer alan maddelerin derişimleri köşeli parantez ile gösterilir.

NOT: Toplam 5 soru çözünüz, sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR VE ÇÖZÜMLER

Kimyasal Denge ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Yazar Yrd.Doç.Dr. Hayrettin TÜRK

5. ÇÖZÜNÜRLÜK DENGESİ

Üçüncü Tek Saatlik Sınav 5.111

12-B. 31. I. 4p II. 5d III. 6s

ÜN TE II K MYASAL REAKS YONLARDA DENGE

4. Açısal momentum kuantum sayısı (,) 2 olan bir orbital türü ile ilgili, 5. Orbitaller Maksimum elektron sayısı

KİMYA II DERS NOTLARI

Bölüm 2. Sıcaklık ve Gazların Kinetik Teorisi. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU

Çözünürlük kuralları

FİZİKOKİMYA I ARASINAV SORU VE CEVAPLARI GÜZ YARIYILI

Genel Kimya. Bölüm 7: ÇÖZELTİLER VE ÇÖZÜNÜRLÜK. Yrd. Doç. Dr. Mustafa SERTÇELİK Kafkas Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü

TURUNCU RENGĐN DANSI NASIL OLUR?

FİZİKSEL VE KİMYASAL TEPKİMELER I

5. P.E(kj) I. Reaktifler uygun geometride çarpışmalıdır. II. Çarpışan tanecikler yeterli aktivasyon enerjisine sahip olmalıdır.

4.BÖLÜM: ENTROPİ 1.İSTEMLİ VE İSTEMSİZ DEĞİŞMELER

Maddeye dışarıdan ısı verilir yada alınırsa maddenin sıcaklığı değişir. Dışarıdan ısı alan maddenin Kinetik Enerjisi dolayısıyla taneciklerinin

TermoKimya (Thermochemistry)

Kendiliğinden Oluşan Olaylar ISTEMLI DEĞIŞIM: ENTROPI VE SERBEST ENERJI. Entropi. Şelale her zaman aşağı akar, yukarı aktığı görülmemiştir.

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

Kütlesi,hacmi,eylemsizliği olan,tanecikli yapıdaki her şeye madde denir. Yer yüzünde gözümüzle görebildiğimiz her şey maddedir.

ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME DERSĐ GAZLAR KONU ANLATIMI

Kristalizasyon Kinetiği

Maddenin Halleri ve Isı

Konular: I. Değerlik bağı teorisi ve melezleģme (Ders #15 den devam) Karmaşık moleküllerde melezleşme tayini

Gaz hali genel olarak molekül ve atomların birbirinden uzak olduğu ve çok hızlı hareket ettiği bir haldir.

ÇÖZELTİLERDE YÜZDELİK İFADELER. Ağırlıkça yüzde (% w/w)

Soru No Program Çıktısı 3, ,10 8,10

ÇÖZELTİLER VE ÇÖZELTİ KONSANTRASYONLARI 3.1. Çözeltiler için kullanılan temel kavramlar

1 mol = 6, tane tanecik. Maddelerde tanecik olarak atom, molekül ve iyonlar olduğunda dolayı mol ü aşağıdaki şekillerde tanımlamak mümkündür.

Çözüm: m 1 = m 2 = 1g, G = 6.66 x 10-8 cm 3 /s.g, r = 1 cm. m m 1 2 F = G r 2 1 x 1. F = 6.66 x F = 6.66 x 10-8 din (= g.

4. Isı ve sıcaklık ile ilgili aşağıdaki yargılardan hangisi. yanlıştır? I. Sıcaklığı sabit olan sisteme izotermal sistem denir.

Maddenin Halleri. Katı

AKTİVİTE VE KİMYASAL DENGE

SIVILAR VE ÖZELLİKLERİ

Serüveni 4.ÜNİTE MADDENİN HALLERİ ORTAK VE AYIRDEDİCİ ÖZELLİKLER

ÇÖZÜNÜRLÜK ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER

Bölüm 3 SAF MADDENİN ÖZELLİKLERİ

İdeal gaz Moleküllerin özhacimlerinin moleküllerin serbestçe dolaştıkları tüm hacim oranı çok küçük olan (yani tüm hacim yanında ihmal edilebilecek

(a) 1,60 (b) 0,80 (c) 0,10 (d) 0, Aşağıda gösterilen potansiyel enerji grafiğinde ileri tepkimenin aktifleşme enerjisi hangisidir?

Transkript:

KİMYASAL DENGE

Aşağıda verilen özet bilginin ayrıntısını, ders kitabı olarak önerilen, Erdik ve Sarıkaya nın Temel Üniversitesi Kimyası Kitabı ndan okuyunuz..

Kimyasal denge, tepkimeye giren maddeler ve tepkime sonrası oluşan ürünler arasında kurulan dinamik bir dengedir. Tepkimeye giren maddelerin ve oluşan ürünlerin konsantrasyonları oranının değişmeden kaldığı duruma kimyasal denge denir. Tersinir (çift yönlü) tepkimelerdir. Denge, tepkime ortamındaki tüm maddelerin aynı fazda olması durumunda homojen denge, iki veya daha fazla fazda olması durumunda heterojen denge olarak adlandırılmaktadır.

Denge sabiti, kimyasal dengeyi nicel olarak belirleyen ve kapasite özelliği gösteren büyüklük olarak tanımlanmaktadır. Denge sabiti çok büyük (>0 3 ) olan tepkimelerde denge ürünler yönüne doğru iken denge sabiti çok küçük (<0-3 ) olan tepkimelerde denge tepkimeye giremler yönüne doğrudur. Denge sabiti orta büyüklükte (0-3 -0 3 ) olan tepkimelere tersinir tepkimeler (çift yönlü tepkimeler) denir. Denge sabiti sadece sıcaklık ile değişmektedir. Konsantrasyonları sabit olduğundan denge sabiti ifadesinde, saf sıvıların ve katıların ve çözücüler yazılmaz.

C, D a A + b B A + B ileri c C + d D geri C + D A, B C + D A + B Tepkime ilerledikçe tepkimeye giren maddelerin konsantrasyonunda azalma, ürünlerin konsantrasyonunda artma söz konusudur. İlk anda yüksek olan ürün oluşum hızı (ileri yönde olan tepkime hızı, r i ) zamanla azalırken, tepkimeye giren maddelerin ürün oluşumuna neden olan tepkimenin tersi olan tepkime hızı (geri yönde olan tepkime hızı, r g ) artmaktadır. Birbirine göre ters yönde ilerleyen bu iki tepkimenin hızı birbirine eşit olduğunda kimyasal denge kurulmaktadır. İleri yöndeki hız sabitinin geri yöndeki hız sabitine oranına denge sabiti (K) denir. Bir tepkimenin dengeye ulaşma süresi, tepkimeye giren maddelere bağlı olarak mikrosaniyeden binlerce yıla kadar değişebilmektedir.

C, D a A + b B ileri geri c C + d D A + B C + D A, B C + D A + B r i = k i [A] a [B] b r g = k g [C] c [D] d Denge anında r i = r g k i [A] a [B] b = k g [C] c [D] d K M k i = [C]c [D] d = [C]c [D] d K k g [A] a [B] b M [A] a [B] b Molaritelere bağlı denge sabiti

Bazı tepkimelerde, tepkimeye giren maddeler ve ürünler gaz olabilir. Bu nedenle denge sabiti tepkimeye giren maddelerin ve ürünlerin kısmi basınçları cinsinden ifade edilmelidir. Bu durumda kısmi basınçlara bağlı denge sabiti (K P ) ortaya çıkmaktadır. a A(g) + b B (g) c C(g) + d D(g) K P = P C c P D d P Aa P B b = [C]c [D] d K M [A] a [B] b PV = nrt n P V = RT M P = RT K M = P C RT P a RT c a PD RT Pb RT d b = P Cc P D d P Aa P B b K M = K P RT Δn RT (c+d)-(a+b) R: Evrensel gaz sabiti (0.082 atm.l.mol -.K - ) T: Mutlak sıcaklık (K)

Dengede olan bir sisteme yapılan etkinin nitel irdelenmesi 884 yılında Henri Le Châtelier tarafından yapılmış ve ileri sürülen kurala Le Châtelier kuralı adı verilmiştir. Bu kurala göre, sistem dengede iken bir etki yapılırsa (basıncın, sıcaklığın ve konsantrasyonun azaltılması veya arttırılması gibi), sistem bu etkiyi azaltacak yöne kendiliğinden kaymaktadır. Yani Le Châtelier kuralı, bir etki durumunda dengenin hangi yönde değişeceğini bildirmektedir.

Kimyasal bir tepkimenin hangi yöne doğru yürüyeceğini belirlemek için denge oranı Q (Q M veya Q c ) hesaplanarak denge sabiti (K M veya K P ) ile karşılaştırılmaktadır. Tepkimesi için denge oranı tepkimeye giren maddelerin ve ürünlerin başlangıçtaki konsantrasyonları dikkate alınarak hesaplanmakta ve denge sabiti K M ile karşılaştırılarak tepkimenin ilerleme yönü yorumlanabilmektedir. a A(g) + b B (g) = [C baş] c [D baş ] d Q M [A baş ] a [B baş ] b c C(g) + d D(g) Q M < K M Q M = K M Q M > K M Net bir tepkime söz konusudur ve tepkime ürün verimi ile devam eder. Sistem dengededir. Ürünün oluşmayacağını göstermektedir.

Konsantrasyon: Dengede olan bir tepkimede, tepkimeye giren madde ve/veya maddelerin veya ürün ve/veya ürünlerin konsantrasyonunun değiştirilmesi, dengeye dışarıdan yapılan bir etkidir. Denge karışımına bu karışımda yer alan maddelerden (tepkimeye giren ve tepkimeden oluşan) bir miktar ilave edilmesi ile dengedeki konsantrasyonlar değiştirilmiş olacaktır. Benzer şekilde bir miktar maddenin denge karışımından uzaklaştırılması da konsantrasyonlarda değişiklik yaratacaktır. Bu da sistemin artık dengede olmadığını göstermektedir. Bu nedenle tepkime bu ilave edilen veya uzaklaştırılan maddenin miktarını azaltacak veya arttıracak yönde yürüyecektir.

a A(g) + b B (g) c C(g) + d D(g) = [C]c [D] d K M [A] a [B] b Dengedeki değişim A nın ve/veya B nin konsantrasyonunun arttırılması (Denge karışımına A ve/veya B nin ilave edilmesi) A nın ve/veya B nin konsantrasyonunun azaltılması (Denge karışımından A ve/veya B nin uzaklaştırılması) C nin ve/veya D nin konsantrasyonunun arttırılması (Denge karışımına C ve/veya D nin ilave edilmesi) C nin ve/veya D nin konsantrasyonunun arttırılması (Denge karışımından C ve/veya D nin uzaklaştırılması) Dengeye etki Ürünler tarafına kayar Girenler tarafına kayar Girenler tarafına kayar Ürünler tarafına kayar

Basınç ve Hacim: Tepkimeye giren gaz halindeki maddelerin mol sayısı toplamı, gaz halindeki ürünlerin mol sayısı toplamına eşit ise (Δn=0), basıncın değiştirilmesinin denge üzerinde herhangi bir etkisi yoktur. Tepkimeye giren maddelerin mol sayısı toplamı ile ürünlerin mol sayısı toplamı farklı ise denge arttırılan veya azaltılan basıncın etkisini azaltacak yönde ilerler. Basınç ve hacim arasında ters orantı olduğundan basıncın artmasına neden olan bir olay hacmin azalmasına, basıncın azalmasına neden olan bir olay hacmin artmasına neden olmaktadır. Dengedeki değişim Basıncın arttırılması (Hacmin azaltılması) Basıncın azaltılması (Hacmin arttırılması) Dengeye etki Mol sayısı toplamının az olduğu tarafa kayar Mol sayısı toplamının fazla olduğu tarafa kayar

Sıcaklık: Denge tepkimelerinde bir yöne doğru ekzotermik olan bir tepkime, tersi yöne doğru endotermiktir. Sıcaklığın yükseltilmesi (ortama ısı verilmesi) dengeyi bozmaktadır. Denge, endotermik tepkime yönüne doğru kaymaktadır. Dengedeki değişim Dengeye etki Ekzotermik tepkime (ΔH < 0) Sıcaklığın arttırılması Sıcaklığın azaltılması K azalır, girenler tarafına kayar K artar, ürünler tarafına kayar Endotermik tepkime (ΔH > 0) Sıcaklığın arttırılması Sıcaklığın azaltılması K artar, ürünler tarafına kayar K azalır, girenler tarafına kayar

Bir tepkime için sıcaklık ve denge sabiti arasındaki ilişki ln K = - ΔH. + ln C R T ΔH ln K 2 = -. + ln C R T 2 ΔH ln K = -. + ln C R T R : Evrensel gaz sabiti (8.34 J.K -.mol - ) K 2 : T 2 sıcaklığındaki denge sabiti K : T sıcaklığındaki denge sabiti, H: Tepkime entalpisi ΔH ln K 2 ln K = R T T 2 K ln 2 ΔH = K R T T 2

Soru. N 2 (g) + 3 H 2 (g) 2 NH 3 (g) Tepkimesi 2L lik kapta dengeye ulaştığında kapta.2 mol NH 3, 0.6 mol N 2 ve 0.4 mol H 2 gazı belirleniyor. Tepkimenin denge sabitini hesaplayınız. Çözüm: = [NH 3] 2 K M.2 mol [N 2 ] [H 2 ] 3 [NH 3 ] = 2 L = 0.6 mol.l - [0.6] 2 0.4 mol K M = = 50 [H 2 ] = [0.3][0.2] 3 2 L = 0.2 mol.l - 0.6 mol [N 2 ] = 2 L = 0.3 mol.l -

Soru 2. 2 A(g) + B(g) C(g) + D(g) Tepkimesi dengedeyken kapta 2 mol A, 4 mol B, 2 mol C ve 2 mol D bulunmaktadır. Kaptaki toplam basınç atm olduğuna göre, tepkimenin basınçlara bağlı denge sabiti K p yi hesaplayınız. Çözüm: = P C P K D P P A2 P B atm 2 mol gaz x = 0.2 atm gaz 0 mol gaz atm 4 mol gaz x = 0.4 atm gaz 0 mol gaz Kaptaki toplam mol sayısı = 2+4+2+2=0 dur. K P 0.2 x 0.2 = = 2.5 (0.2) 2 x 0.4

Soru 3. X 2 (g) + 3 Y 2 (g) 2 XY 3 (g) Tepkimesinin 727 o C de basınçlara bağlı denge sabiti K p =.0-3 tür. Bu tepkimenin konsantrasyonlara bağlı denge sabiti K M yi hesaplayınız (R= 0.082 atm.l.mol -.K - ). Çözüm: K M = K P RT Δn Δn = 2-(+3) = -2 mol T = 273 + 727 = 000 K K M =.0-3 0.082 atm.l.mol -.K - x 000 K -2 K M = 6.724

Soru 4. X 2 (g) + Y 2 (g) 2 XY(g) Tepkimesinin belirli sıcaklıkta denge sabiti K M =36 dır. Bu sıcaklıkta L lik kaba 4 mol X 2 ve 4 mol Y 2 konularak başlatılan tepkime dengeye ulaştığında kapta kaç molar XY bulunur? Çözüm: X 2 (g) + Y 2 (g) 2 XY(g) Başlangıç: 4 mol 4 mol Tepkime: -a mol -a mol +2a mol Denge: 4-a mol 4-a mol 2a mol 4-a mol 4-a mol 2a mol L L L 4-a M 4-a M 2a M K = [XY]2 M [X 2 ][Y 2 ] 36 = [2a]2 [4-a][4-a] 36= [2a]2 [4-a] 2 a = 3 M 2a = 2 x 3 = 6 M

Soru 5. C 2 H 4 (g) + H 2 O(g) C 2 H 5 OH(g) Tepkimesi için tepkime entalpisi ΔH=-4028 J.mol - ve 45 o C deki denge sabiti 6.8x0-2 olarak verildiğine göre denge sabitinin.65x0-2 olduğu sıcaklığı hesaplayınız (R=8.34 J. K -.mol - ). Çözüm: K ln 2 ΔH = K R T T 2 T = 273 + 45 = 48 K ln.65x0-2 -4028 J.mol = - 6.8x0-2 R=8.34 J. K -.mol - 48 K T 2 T 2 = 92 K