Denge Sabiti ve Hesaplanması

Kc denge sabiti formülü, ürünlerin derişimlerinin çarpımının, girenlerin derişimlerinin çarpımına oranı şeklinde ifade edilir. Denge sabiti birimi tepkimenin türüne göre değişiklik gösterir.

Örnek: N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ tepkimesi için Kc = [NH₃]²/([N₂][H₂]³)

Kimyasal Tepkimelerde Denge Özet olarak şu noktalara dikkat edilmelidir:

• Denge denklemi yazılırken sadece gaz ve çözelti fazındaki maddeler kullanılır
• Katı ve sıvı saf maddeler denge bağıntısına yazılmaz
• Homojen ve heterojen denge sistemleri farklı şekilde ele alınır

Denge sabiti formülü kullanılırken dikkat edilmesi gereken önemli noktalar:

• Tepkime katsayılarıyla çarpıldığında, denge sabiti de aynı katsayı ile üstel olarak değişir
• Tepkime ters çevrildiğinde, denge sabitinin çarpmaya göre tersi alınır
• Çok basamaklı tepkimelerde, net tepkimenin denge sabiti, basamakların denge sabitlerinin çarpımına eşittir

Le Chatelier Prensibi

Le Chatelier prensibi, dengede olan bir sisteme dışarıdan bir etki yapıldığında sistemin bu etkiyi azaltacak yönde tepki vereceğini ifade eder.

Tanım: Dengede olan bir sisteme dışarıdan bir etki yapıldığında, sistem bu etkiyi azaltacak yönde yer değiştirir.

Dengeyi etkileyen faktörler:

1. Derişim değişimi
2. Basınç değişimi
3. Sıcaklık değişimi
4. İnert gaz eklenmesi

Örnek: N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ tepkimesinde sisteme N₂ eklenirse, denge NH₃ oluşumu yönünde kayar.

Denge Sabitinin Önemi

Denge sabiti birimi, tepkimenin özelliğine göre değişir. Denge sabiti, bir tepkimenin ne kadar ileri gittiğini gösterir.

• Kc > 1 ise denge ürünler yönündedir
• Kc < 1 ise denge girenler yönündedir
• Kc = 1 ise denge tam ortadadır

Vurgu: Denge sabiti, tepkimenin verimini ve spontanlığını tahmin etmede kullanılır.

Kimyasal Tepkimelerde Denge ve Sıcaklık-Basınç İlişkisi

Kimyasal denge tepkimeleri ve sıcaklık arasındaki ilişki, kimyasal sistemlerin davranışını anlamak için kritik öneme sahiptir. Ekzotermik ve endotermik tepkimelerde kimyasal denge farklı şekillerde etkilenir.

Tanım: Kimyasal denge nedir? Bir tepkimede ileri ve geri yöndeki tepkime hızlarının eşit olduğu duruma kimyasal denge denir. Bu dengede K ileri ve K geri değerleri önemlidir.

Ekzotermik tepkimelerde sıcaklık artışı dengeyi ürünler yönüne kaydırır ve Kc denge sabiti değeri büyür. Buna karşılık, endotermik tepkimelerde sıcaklık artışı dengeyi girenler yönüne kaydırır ve denge sabiti küçülür. Denge sabiti birimi, tepkimenin özelliklerine göre değişiklik gösterir.

Önemli: Katalizörler, tepkimenin ileri ve geri hız sabitlerini aynı oranda değiştirerek dengeye daha kısa sürede ulaşılmasını sağlar. Ancak denge sabiti formülünü etkilemez.

Basınç değişiminin denge üzerindeki etkisi, tepkimedeki mol sayısı değişimine bağlıdır. Kimyasal denge tepkimeleri özellikleri açısından, eğer tepkimede mol sayısı korunuyorsa basınç değişimi dengeyi etkilemez. Mol sayısının korunmadığı durumlarda ise basınç artışı, dengeyi mol sayısı az olan tarafa kaydırır.

Örnek: N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) tepkimesinde basınç artışı, mol sayısı az olan ürünler (NH₃) tarafına doğru dengeyi kaydırır.