PowerPoint Sunusu - Genel Kimya

Dinamik Denge
• Bir sıvının buhar basıncı denge konumuna bağlı bir
özelliktir.
KIMYASAL DENGE
• Çözünen bir katının çözünürlüğü denge konumuna bağlı bir
özelliktir.
Dr. Sakıp KAHRAMAN
COMU, Egitim Fakültesi
www.sakipkahraman.wordpress.com
• Çözünen bir katının, birbiriyle karışmayan iki çözücü
arasındaki dağılma katsayısı denge konumuna bağlı bir
özelliktir.
Not: Denge dinamik bir süreçtir.
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Denge Sabiti Eşitliği
Denge Sabiti Eşitliği
• Metanol sentezi tersinir bir tepkimedir; yani CH3OH(g)
• Başlangıçta yalnız ileri yöne olan tepkime meydana gelir;
oluşurken;
𝐶𝑂 𝑔 + 2𝐻2 𝑔 → 𝐶𝐻3𝑂𝐻(𝑔)
fakat CH3OH(g) oluşur oluşmaz, zıt yönde tepkime de
gerçekleşmeye başlar.
• Zamanla CO ve H2 derişimleri azalır ve ileri yöne olan
aynı zamanda, bir zıt tepkimeyle bozunur.
tepkime yavaşlar.
𝐶𝐻3𝑂𝐻 𝑔 → 𝐶𝑂 𝑔 + 2𝐻2 𝑔
• Bu sırada CH3OH miktarı arttığından, ters yöndeki tepkime
hızlanır.
• Sonuçta, ileri ve geri yöndeki tepkimeler aynı hızda
yürümeye başlar ve karışım dinamik denge konumuna
ulaşır.
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Denge Sabiti Eşitliği
Denge Sabiti Eşitliği
• Dengeye ulaşan reaksiyon bir çift yönlü okla (⇋) ifade edilir.
Tablo 1. CO(g) + 2H2(g) ⇋ CH3OH(g) tepkimesinde dengeye üç farklı yaklaşım
CO(g)
H 2(g)
CH 3OH(g)
Başlangıç miktarları, mol
1,000
1,000
0,000
Denge miktarları, mol
0,911
0,822
0,0892
Denge derişimleri, mol/L
0,0911
0,0822
0,00892
Başlangıç miktarları, mol
0,000
0,000
1,000
Denge miktarları, mol
0,753
1,506
0,247
Denge derişimleri, mol/L
0,0753
0,151
0,0247
Başlangıç miktarları, mol
1,000
1,000
1,000
Denge miktarları, mol
1,380
1,760
0,620
Denge derişimleri, mol/L
0,138
0,176
0,0620
Deney 1
𝐶𝑂 𝑔 + 2𝐻2 𝑔 ⇋ 𝐶𝐻3𝑂𝐻(𝑔)
Deney 2
Deney 3
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
1
Denge Sabiti Eşitliği
Denge Sabiti Eşitliği
• Denge konumunda, tepkimeye girenlerin (tepkenler) ve
ürünlerin miktarları sabit kalır.
Tablo 2. CO(g) + 2H2(g) ⇋ CH3OH(g) tepkimesi sınama değerleri
Deney Sınama 1= [𝑪𝑯𝟑𝑶𝑯]
Sınama 2=
𝑪𝑶 [𝑯𝟐]
1
• Ancak denge halindeki bu madde miktarları, başlangıçta var
olan maddelerin ve ürünlerin miktarına bağlıdır.
2
3
• Tablo 1 incelendiğinde görülmektedir ki;
• Tepkimeye katılanlardan herhangi biri, hiçbir zaman tamamen
harcanmamıştır.
• Tepkimeye girenlerin ve ürünlerin denge miktarları, her üç durumda
da farklıdır.
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Denge Sabiti Eşitliği
0,00892
= 1,19
0,0911 𝑥 0,0822
0,0247
= 2,17
0,0753 𝑥 0,151
0,0620
= 2,55
0,138 𝑥 0,176
[𝑪𝑯𝟑𝑶𝑯]
[𝑪𝑶](𝟐𝒙 𝑯𝟐 )
0,00892
= 0,596
0,0911 𝑥 (2𝑥0,0822)
0,0247
= 1,09
0,0753 𝑥 (2 𝑥 0,151)
0,0620
= 1,28
0,138 𝑥 (2 𝑥 0,176)
Sınama 3=
[𝑪𝑯𝟑𝑶𝑯]
𝑪𝑶 𝑯𝟐
𝟐
0,00892
= 14,5
0,0911 𝑥 0,0822 2
0,0247
= 14,4
2
0,0753 𝑥 0,151
0,0620
= 14,5
0,138 𝑥 0,176 2
• Üç farklı sınama durumu incelendiğinde (Tablo 2), 3.
sınamada tepkimeye girenlerin ve ürünlerin denge
konumundaki değişimlerinin oranının sabit bir değer (14,5)
aldığı görülmektedir.
• Ancak, bu oran dengeye nasıl ulaşıldığına bağlı değildir.
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Genel Kc Eşitliği
• Öyleyse;
aA + bB + … ⇋ cC + dD + …
• CO(g) + 2H2(g) ⇋ CH3OH(g) tepkimesi için denge derişimleri
oranı, aşağıdaki eşitlikte gösterildiği gibi, 483 K de 14,5 gibi
sabit bir değerdir.
𝑲𝒄 =
eşitliği dikkate alındığında denge sabiti eşitliği;
[𝑪𝑯𝟑𝑶𝑯]
𝑪𝑶 𝑯𝟐 𝟐
𝑲𝒄 =
• Bu orana denge sabiti eşitliği, bunun sayısal değerine de
Genel Kimya II
𝑫 𝒅…
𝒂 𝑩 𝒃…
𝒄
Not: Denge sabiti Kc nin
sayısal değeri belli bir
sıcaklıkta deneysel
olarak tayin edilmelidir.
şeklinde olacaktır.
denge sabiti denir ve Kc ile ifade edilir.
Dr. Sakıp KAHRAMAN
𝑪
𝑨
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Denge Sabitlerini İçeren Bağıntılar
Denge Sabitlerini İçeren Bağıntılar
• Eğer tepkime eşitliği zıt yönde ele alınırsa, Kc değerinin de
• CO ve H2 den CH3OH sentezine ilişkin eşitliğin tersini ele
tersi alınır.
alalım.
• Denkleştirilmiş eşitlikteki katsayılar bir çarpan (2,3, …) ile
CH3OH(g) ⇋ CO(g) + 2H2(g)
çarpılırsa, bu çarpan (2,3,…) denge sabitine üs olarak verilir.
𝐾𝚤𝑐 =
• Denkleştirilmiş eşitliğin katsayıları bir bölenle (2,3,…) ile
bölünürse, denge sabitinin bölene göre kökü (karekök,
küpkök, ….) alınır.
𝐶𝑂 𝐻2 2
1
1
=
=
[𝐶𝐻3𝑂𝐻] 𝐾𝑐
[𝐶𝐻3𝑂𝐻]
𝐶𝑂 𝐻2 2
𝑲𝚤𝒄 =
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Kıc=?
𝟏
𝑲𝒄
Genel Kimya II
2
Denge Sabitlerini İçeren Bağıntılar
Denge Sabitlerini İçeren Bağıntılar
• Şimde de iki mol CH3OH(g) veren eşitliği yazalım;
• Şimdi de mol sayısının yarıya bölündüğünü varsayalım;
2CO(g) + 4H2(g) ⇋ 2CH3OH(g)
𝐾𝚤𝚤𝑐 =
Kııc=?
𝐶𝐻3𝑂𝐻 2
[𝐶𝐻3𝑂𝐻] 2
=
= 𝐾𝑐
𝐶𝑂 2 𝐻2 4
𝐶𝑂 [𝐻2]
𝑲𝚤𝚤𝒄 = 𝑲𝒄
1/2CO(g) + H2(g) ⇋ 1/2CH3OH(g)
/
2
𝐾𝚤𝚤𝚤𝑐 =
𝐶𝐻3𝑂𝐻 1 2
=
/
𝐶𝑂 1 2[𝐻2]
𝟐
Kıııc=?
[𝐶𝐻3𝑂𝐻]
= 𝐾𝑐
𝐶𝑂 𝐻2 2
𝑲𝚤𝚤𝚤𝒄 = 𝑲𝒄
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Denge Sabiti Eşitliklerinin Birleştirilmesi
Denge Sabiti Eşitliklerinin Birleştirilmesi
• Aşağıdaki tepkimenin denge sabitini bulmaya çalışalım.
• a eşitliği ters çevrilerek b eşitliği ile toplandığında net tepkime
elde edilir.
(a) N2O(g) ⇋ N2(g) + 1/2O2(g) Kc=1/2,7x10-18
N2O(g) + 1/2O2(g) ⇋ 2NO(g) Kc=?
(b) N2(g) + O2(g) ⇋ 2NO(g)
Aşağıdaki iki denge tepkimesinin Kc değeri bilinmektedir.
(a) N2(g) + 1/2O2(g) ⇋ N2O(g)
(b) N2(g) + O2(g) ⇋ 2NO(g)
Kc=2,7x10-18
/
𝐾𝑐
Kc=4,7x10-31
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Gaz Dengeleri: Denge Sabiti, Kp
𝑛𝑒𝑡
=
𝑁𝑂 2
[𝑁2] 𝑂2 1 2
𝑁𝑂 2
=
𝑥
= 𝐾𝑐 𝑎 𝑥𝐾𝑐(𝑏)
𝑁2 [𝑂2]
[𝑁2𝑂]
𝑁2 [𝑂2]
=Kc=1/2,7x10-18 x 4,7x10-31
=1,7x10-13
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Gaz Dengeleri: Denge Sabiti, Kp
• Bir gazın kısmi basıncı, o gazın derişiminin bir ölçüsü
olduğundan, gazları içeren tepkimelere ilişkin denge
sabitleri, tepkimede yer alan gazların kısmi basınçları
cinsinden ifade edilebilir.
2SO2(g) + O2(g) ⇋ 2SO3(g)
𝐾𝑐 =
• Bu türden bir denge sabiti türetmek için aşağıdaki
tepkimeyi ele alalım.
𝐾𝑐 =
2SO2(g) + O2(g) ⇋ 2SO3(g)
𝐾𝑐 =
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Kc=4,7x10-31
Net: N2O(g) + 1/2O2(g) ⇋ 2NO(g) Kc(net)=?
Genel Kimya II
𝑆𝑂3 2
𝑆𝑂2 2[𝑂2]
𝑃𝑆𝑂3
𝑅𝑇
𝑃𝑆𝑂2
𝑅𝑇
2
2𝑥(𝑃𝑂2)
𝑅𝑇
𝑃𝑆𝑂3
𝑥𝑅𝑇
(𝑃𝑆𝑂2)(𝑃𝑂2)
Dr. Sakıp KAHRAMAN
𝑃𝑉 = 𝑛𝑅𝑇
𝑛
𝑃 = 𝑅𝑇
𝑉
𝑛𝑆𝑂3
𝑃𝑆𝑂3 =
𝑅𝑇
𝑉𝑆𝑂3
𝑃𝑆𝑂3 = 𝑆𝑂3 𝑅𝑇
𝑃𝑆𝑂3
𝑆𝑂3 =
𝑅𝑇
Kp
Kc=Kp x RT
Genel Kimya II
3
Saf Sıvıları ve Saf Katıları İçeren
Dengeler
Genel Gaz Denge Sabiti
aA + bB + … ⇋ cC + dD + …
• Denge ikiye ayrılır:
eşitliği dikkate alındığında denge sabiti eşitliği;
Kp =
Kc(RT)Δngaz
• Homojen denge: Gaz fazı tepkimeleri ve sulu çözeltilerdeki tepkimeler
homojen tepkimelerdir. Tek bir fazda gerçekleşirler.
• Heterojen denge: bir ya da daha çok fazda gerçekleşen, gaz veya
çözelti fazıyla temas halindeki katı ve sıvıları da içeren tepkimelere
heterojen denge denir.
Δngaz = (c+d+…)-(a+b+…)
Sabit sıcaklık ve basınçta saf katı ve sıvıların
derişimleri sabit olduğu için bu maddelerin derişim
terimleri denge sabiti eşitliğinde yer almazlar.
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Saf Sıvıları ve Saf Katıları İçeren
Dengeler
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Saf Sıvıları ve Saf Katıları İçeren
Dengeler
C(k) + H2O(g) ⇋ CO(g) + H2(g)
CaCO3(k) ⇋ CaO(k) + CO2(g)
Tepkimenin gerçekleşmesi için, dengede katı karbonun
bulunması gerekli olduğu halde, denge sabiti eşitliğinde
yalnız gaz fazındaki maddelerin, H2O, CO ve H2, derişimleri
yer alır.
• CaCO3(k) ın kapalı bir kapta ısıtılarak bozunmasıyla CaCO3(k)
𝐾𝑐 =
𝐶𝑂 [𝐻2]
[𝐻20]
Dr. Sakıp KAHRAMAN
ile birlikte bir miktar CaO(k) taneciklerinin ve CO2(g) in
oluşmasına yol açar ve CO2(g) hemen denge kısmi basıncını
oluşturur.
• İlave CaCO3(k) girişi ve/veya daha fazla CaO(k), CO2(g) in kısmi
basıncına etkimez.
Genel Kimya II
Denge Sabitinin Büyüklüğünün Önemi
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Denge Sabitinin Büyüklüğünün Önemi
• Denge sabitinin sayısal değerinin büyüklüğü, denge
konumunu belirten önemli bir kanıttır.
• Kc ve Kp nin sayısal değerinin çok büyük olması (2H2(g) +
O2(g)⇋ H2O(s) Kc=1,4x1083), ileriye doğru olan tepkimenin
tam ya da hemen hem tam olarak gerçekleştirildiğini
gösterir. Bir başka deyişle, sağa doğru olan tepkime hemen
hemen tamamlanmıştır.
ÖNEMLİ
Bir tepkimenin Kc ve Kp değeri çok büyük ya da çok
küçük değilse, yani Kc ve Kp nin değeri 10-10 ve 1010
değerleri arasında ise, dengeye erişildiğinde hem
tepkenlerin hem de ürünlerin derişimleri yeteri kadar
büyüktür.
• Bir denge sabiti değerinin çok küçük olması (CaCO3(k) ⇋
Cao(k) + O2(g) Kp=1,9x10-23), ileri yöne olan tepkimenin
büyük önemli ölçüde gerçekleşmediğini gösterir.
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
4
Net Tepkime Yönünün Belirlenmesi
Net Tepkime Yönünün Belirlenmesi
• Bir tepkime karışımındaki başlangıç derişimleri için, denge
Tablo 1. CO(g) + 2H2(g) ⇋ CH3OH(g) tepkimesinde dengeye üç farklı yaklaşım
sabiti eşitliğinde olduğu gibi, bir derişimler oranı yazılabilir
.Bu orana kütlelerin etkisi ifadesi denir ve Qc ile gösterilir.
aA + bB ⇋ cC + dD
CO(g)
H 2(g)
CH 3OH(g)
Başlangıç miktarları, mol
1,000
1,000
0,000
Denge miktarları, mol
0,911
0,822
0,0892
Denge derişimleri, mol/L
0,0911
0,0822
0,00892
Başlangıç miktarları, mol
0,000
0,000
1,000
Denge miktarları, mol
0,753
1,506
0,247
Denge derişimleri, mol/L
0,0753
0,151
0,0247
Başlangıç miktarları, mol
1,000
1,000
1,000
Denge miktarları, mol
1,380
1,760
0,620
Denge derişimleri, mol/L
0,138
0,176
0,0620
Deney 1
Deney 2
𝑄𝑐 =
𝐶 𝑐𝑏𝑎ş𝑙. 𝐷 𝑑𝑏𝑎ş𝑙.
𝐴 𝑎𝑏𝑎ş𝑙. [𝐵]𝑏𝑏𝑎ş𝑙.
Deney 3
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Net Tepkime Yönünün Belirlenmesi
Net Tepkime Yönünün Belirlenmesi
• 1. deneyde, CO ve H2 nın başlangıç derişimleri 1,000 mol/
• 2. deneyde, CH3OH nın başlangıç derişimi 1,000 mol/ 10,0L
10,0L =0,100 M dır. Başlangıçta CH3OH yoktur. Qc değeri;
𝑄𝑐 =
𝐶𝐻3𝑂𝐻 𝑏𝑎ş𝑙
0
=
𝐶𝑂 𝑏𝑎ş𝑙 𝐻2 𝑏𝑎ş𝑙2
0,100 0,100
2
=0
𝑄𝑐 =
• Zamanla, sağa doğru bir tepkimenin olduğunu ve bir miktar
CH3OH oluştuğunu biliyoruz. Bu durumda yukarıdaki
eşitliğin payı büyür; paydası küçülür ve böylece Qc değeri
artar ve sonunda Qc =Kc olur.
Qc <Kc olduğunda, soldan sağa doğru net bir değişme
meydana gelir.
Dr. Sakıp KAHRAMAN
=0,100 M dır. Başlangıçta CO ve H2 yoktur. Qc değeri;
Genel Kimya II
Net Tepkime Yönünün Belirlenmesi
𝐶𝐻3𝑂𝐻 𝑏𝑎ş𝑙
(0,100)
=
=∞
𝐶𝑂 𝑏𝑎ş𝑙 𝐻2 𝑏𝑎ş𝑙2
0𝑥0
• Zamanla, sola doğru bir tepkimenin olduğunu ve bir miktar
CO ve H2 oluştuğunu biliyoruz. Bu durumda yukarıdaki
eşitliğin paydası büyür; payı küçülür ve böylece Qc değeri
azalır ve sonunda Qc =Kc olur.
Qc >Kc olduğunda, sağdan sola doğru net bir değişme
meydana gelir.
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Net Tepkime Yönünün Belirlenmesi
• 3. deneyde, CO, H2 ve CH3OH nın başlangıç derişimleri 1,000
mol/ 10,0L =0,100 M dır. Qc değeri;
𝑄𝑐 =
𝐶𝐻3𝑂𝐻 𝑏𝑎ş𝑙
(0,100)
=
𝐶𝑂 𝑏𝑎ş𝑙 𝐻2 𝑏𝑎ş𝑙2
0,100 𝑥 0,100
Başlangıç koşulları
2
Saf
tepkenler
Dengenin
«solu»
Denge
Dengenin
«sağı»
Saf
ürünler
=0
< Kc
= Kc
>Kc
=∞
= 100
Kütlelerin
etkisi ifadesi, Qc
• Qc >Kc (100 ile 14,5 karşılaştırıldığında) olduğundan, zıt
Tepkime yönü
yönde bir değişim meydana gelir. Yani, sola doğru bir
tepkime meydana gelir (Deneysel çalışmalar denge
durumunda CO ve H2 miktarlarının başlangıçtakinden daha
fazla; CH3OH miktarının ise daha az olduğunu göstermiştir).
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
sağa
Dr. Sakıp KAHRAMAN
sola
Genel Kimya II
5
Le Chatelier Etkisi
Le Chatelier Etkisi
• Denge halinde bulunan bir sistemin herhangi bir nedenle bir
• Derişim Değişiminin Etkisi;
deneysel koşulu (örneğin, sıcaklık veya basınç gibi) değiştiği
zaman sistemde ne gibi değişmeler olur?
2SO2(g) + O2(g) ⇋ 2SO3(g)
1,00 mol SO3 ilave
• Bu gibi değişimlere ilişkin etkiler 1884 yılında Henri Le
Chatelier tarafından, «Le Chatelier İlkesi» denilen bir ilke ile
açıklanmıştır.
1,46 mol SO3
0,68 mol SO3
0,32 mol SO2
• Le Chatelier ilkesi, denge halinde bulunan bir sisteme
0,16 mol O2
Genel Kimya II
10,0 L
İlk denge
𝑆𝑂3 2
𝑄𝑐 =
= 𝐾𝑐
𝑆𝑂2 2[𝑂2]
Dengeye etki edildiğinde
Le Chatelier Etkisi
• Derişim Değişiminin Etkisi;
• Derişim Değişiminin Etkisi;
için sağdan sola kayar.
𝑆𝑂3 2
> 𝐾𝑐
𝑆𝑂2 2[𝑂2]
Genel Kimya II
• Zıt yönde bir tepkimenin ise [SO2] ve [O2] ni arttıracağı ve Qc değerini
küçülteceği unutulmamalıdır. Böyle bir durumda Qc <Kc olacak ve
sistem kendini dengelemek için sağa doğru kayacaktır.
2SO2(g) + O2(g) ⇋ 2SO3(g)
Dr. Sakıp KAHRAMAN
𝑄𝑐 =
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Le Chatelier Etkisi
• Daha önce de bahsedildiği gibi Qc >Kc ise sistem kendini dengelemek
0,54 mol SO2
0,27 mol O2
herhangi bir dış etki yapıldığı zaman, sistem bu etkiyi
azaltacak yöne doğru hareket eder ve yeni bir denge
oluşturur şeklinde özetler.
Dr. Sakıp KAHRAMAN
10,0 L
2SO2(g) + O2(g) ⇋ 2SO3(g)
Genel Kimya II
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Le Chatelier Etkisi
Le Chatelier Etkisi
• Derişim değişiminin etkisi;
• Derişim Değişiminin Etkisi;
• Dengedeki bir sistemden herhangi bir maddenin uzaklaştırılması da
dengenin kaymasına neden olur.
• Zıt yönde bir azaltma ile ortamdan SO2 veya O2 çekilirse, Qc >Kc
olacağı için sistem sola doğru kayacaktır.
• Örneğin aşağıdaki sistemden bir miktar SO3 uzaklaştırılırsa, Qc <Kc
2SO2(g) + O2(g) ⇋ 2SO3(g)
olacağı için sistem sağa doğru kayacaktır.
2SO2(g) + O2(g) ⇋ 2SO3(g)
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
6
Le Chatelier Etkisi
Le Chatelier Etkisi
• Basınç ve Hacim Değişikliğinin Etkisi;
• Sistemin hacmini değiştirerek basıncı değiştirme;
1.
2.
3.
Gaz halindeki bir tepkenin veya ürünün eklenmesi ya da denge
karışımından çekilmesi: Denge ortamına yapılan eklemeler ve
madde çekimlerinin denge konumuna etkisi, daha önce de
anlatıldığı gibi, tepkimeye giren maddelerin ilavesi ya da
uzaklaştırılmasına benzer.
Sabit hacimli tepkime karışımına bir inert gazın ilavesi: Bu, toplam
basıncı artışına yol açar; ancak tepkimeye girenlerin kısmi
basınçlarını değiştirmez. Hacmi sabit olan bir denge karışımına bir
inert gaz eklenmesi, dengenin konumuna etki etmez.
Sistemin hacmini değiştirerek basıncı değiştirme: Sistemin hacmi
küçültülürse basınç artar; hacim büyüdüğünde ise basınç azalır. O
halde, bu tür bir basınç değiştirme, basitçe hacim değiştirmedeki
etkiyi yapar.
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
2SO2(g) + O2(g) ⇋ 2SO3(g)
0,68 mol SO3
10,0L
0,32 mol SO2
0,16 mol O2
1,0L
0,17 mol SO2
0,085 mol O2
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Le Chatelier Etkisi
Le Chatelier Etkisi
• Sistemin hacmini değiştirerek basıncı değiştirme;
• Sistemin hacmini değiştirerek basıncı değiştirme;
2SO2(g) + O2(g) ⇋ 2SO3(g)
Kc=2,8x102, 1000 K de
• Hacim küçültüldüğünde sistem basıncı azaltmak için mol sayısının az
𝑛𝑆𝑂3 2
𝑆𝑂3 2
𝑛𝑆𝑂3 2
𝐾𝑐 =
= 𝑛 𝑉
=
𝑥𝑉 = 2,8𝑥102
𝑆𝑂2 2
𝑆𝑂2 [𝑂2]
(𝑛𝑂2) (𝑛𝑆𝑂2)(𝑛𝑂2)
𝑉
𝑛𝑆𝑂3 2
𝑥𝑉
𝑛𝑆𝑂2 2(𝑛𝑂2)
olduğu yöne doğru kayar
2SO2(g) + O2(g) ⇋ 2SO3(g) tepkimesi için
Hacim azaldığında
𝑛𝑆𝑂3 2
oranı artmalıdır.
2
𝑛
(𝑛𝑂
𝑆𝑂2
0,83 mol SO3
Hacim (V)
2)
Bunun için sistem sağa kayar.
2SO2(g) + O2(g) ⇋ 2SO3(g)
2SO2(g) + O2(g) ⇋ 2SO3(g)
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Le Chatelier Etkisi
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Le Chatelier Etkisi
• Sistemin hacmini değiştirerek basıncı değiştirme;
• Hacim büyütüldüğünde sistem basıncı arttırmak için mol sayısının
fazla olduğu yöne doğru kayar
ÖNEMLİ
2SO2(g) + O2(g) ⇋ 2SO3(g) tepkimesi için
• Bir gaz denge karışımının hacminin küçülmesi, net değişmenin
daha az mol sayısı içeren gazlar yönüne kaymasına neden olur.
Hacim (V)
• Hacmin artması ise, net değişmenin daha fazla mol sayısı içeren
gazlar yönüne kaymasına yol açar.
2SO2(g) + O2(g) ⇋ 2SO3(g)
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
7
Le Chatelier Etkisi
Le Chatelier Etkisi
• İnert gaz (tepkimeye girmeyen) İlavesinin Dengeye Etkisi;
• Sıcaklığın Dengeye Etkisi
•
Sabit hacimdeki bir gaz dengesine tepkimeye katılmayan (inert) bir
gaz eklenirse denge konumu değişmez.
•
• Bir denge karışımının sıcaklığının değiştirilmesi , sisteme ısı verilmesi
ya da sistemden ısı alınması demektir.
Sabit basınçta bir gaz dengesine inert bir gaz ilave dildiğinde, ilave
edilen gaza bir yer bulmak için karışımın hacminin artması gerekir.
• Le Chatelier ilkesine göre, sisteme ısı verilmesi tepkimeyi ısı alan
(endotermik) yöne, sistemden ısı alınması, tepkimeyi ısı veren
(ekzotermik) yöne kaydırır. Başka bir deyişle;
• Hacim arttığı için de denge gazların mol sayısının artışı yönüne kayar.
Bir denge karışımının sıcaklığının arttırılması, denge konumunu
endotermik tepkime yönüne kaydırır. Sıcaklığın azaltılması ise
ekzotermik tepkime yönüne kaydırır.
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Le Chatelier Etkisi
Kaynaklar
• Katalizörün Dengeye Etkisi
• Petrucci, R.H., Harwood, W.S., and Herring, F.G. (Çeviri
• Bir tepkime karışımına katalizör eklendiğinde hem ileri yöne doğru,
Editörleri: Uyar, T. ve Aksoy, S.), (2002). Genel Kimya İlkeler
ve Modern Uygulamalar II, Palme Yayıncılık, Ankara.
hem de geri yöne doğru olan tepkime hızı artar.
• Denge kısa zamanda kurulur fakat katalizör denge miktarlarını
değiştirmez.
• Bir katalizörün varlığı denge sabitinin sayısal değerini değiştirmez.
• Chang, R., (Çeviri Editörleri: Soydan, A.B. ve Aroğuz, A.Z.),
(2000). Fen ve Mühendislik Bölümleri İçin Kimya, Beta
Basım Yayım Dağıtım A.Ş., İstanbul.
• Mortimer, C.E., (1979). Chemistry – A conceptual Approach,
4th edition, Van Nostrand, New York.
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
Dr. Sakıp KAHRAMAN
Genel Kimya II
8