Denge Nedir Kimya

denge nedir kimya

kaynağı değiştir]

K_d ile gösterilir. Suda çözünmüş veya gaz molekülleri için hesaplanabilir.

${\ce {aA{}_{(aq)}+ bB{}_{(aq)}<=> cC{}_{(aq)}+ dD{}_{(aq)}}}$

İleri ve geri tepkime hızlarının birbirine eşit olduğu bilindiği için, bu iki değer birbirine eşitlenerek derişimler cinsinden denge sabiti bulunabilir.

${\begin{array}{lcl}r_{i}=k_{i}\times [A]^{a}\times [B]^{b}\\r_{g}=k_{g}\times [C]^{c}\times [D]^{d}\\r_{i}=r_{g}\longrightarrow k_{i}\times [A]^{a}\times [B]^{b}=k_{g}\times [C]^{c}\times [D]^{d}\end{array}}$

Burada k_i ve k_g oranlanarak K_d hesaplanabiliir.

${\begin{array}{lcl}{k_{i} \over k_{g}}=K_{d}={[C]^{c}\times [D]^{d} \over [A]^{a}\times [B]^{b}}\\\end{array}}$

Yani, tepkimenin ürünlerinin derişiminin, tepkimenin girenlerinin derişimine oranı denge sabitini verir. Burada unutulmamalıdır ki, pay ve paydaya yalnızca suda çözünmüş veya gaz moleküller yazılır.

Kısmi Basınçlar Cinsinden Denge Sabiti[değiştir kaynağı değiştir]

K_p ile gösterilir. Sadece gaz molekülleri için hesaplanır.

${\ce {aA{}_{(g)}+ bB{}_{(g)}<=> cC{}_{(g)}+ dD{}_{(g)}}}$

K_p derişimler cinsinden denge sabiti gibi ürünlerin kısmi basınçlarının, girenlerin kısmi basınçlarına oranı ile hesaplanır. Tek farkı suda çözünmüş maddeler pay veya paydaya yazılmaz.

$K_{p}={P_{C}^{c}\times P_{D}^{d} \over P_{A}^{a}\times P_{B}^{b}}$

K_d ile K_P Arasındaki İlişki[değiştir
If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.
Bağlandığınız bilgisayar bir web filtresi kullanıyorsa, funduszeue.info ve funduszeue.info adreslerinin engellerini kaldırmayı unutmayın.
Tersinir tepkimeler, denge ve denge sabiti K'yı anlayalım. K'yı hesaplama ve bir tepkimenin denge halinde, ürünlerden mi yoksa tepkimeye girenlerden mi yana olduğunu belirlemede K'yı kullanalım.
Tersinir tepkime, hem ileri hem de geri yönde gerçekleşebilen bir tepkimedir.
Denge, ileri yönlü tepkime hızının ters tepkime hızına eşit olması durumunda sağlanır. Denge durumunda, tepkimeye girenler ve ürünlerin derişimleri (konsantrasnyonları) sabittir.
aA+bB⇌cC+dDstart text, a, A, end text, plus, start text, b, B, end text, \rightleftharpoons, start text, c, C, end text, plus, start text, d, D, end text tepkimesinde, KK ya da KeqK, start subscript, start text, e, q, end text, end subscript olarak da ifade edilen denge sabiti (KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript) aşağıdaki gibi tanımlanır:
Kc=[A]a[B]b[C]c[D]dK, start subscript, start text, c, end text, end subscript, equals, start fraction, open bracket, start text, C, close bracket, end text, start superscript, start text, c, end text, end superscript, start text, open bracket, D, close bracket, end text, start superscript, start text, d, end text, end superscript, divided by, open bracket, start text, A, end text, close bracket, start superscript, start text, a, end text, end superscript, open bracket, start text, B, end text, close bracket, start superscript, start text, b, end text, end superscript, end fraction
Dengede olmayan tepkimeler için tepkime katsayısı (QQ) olarak adlandırılan ve dengedeyken KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript'ye eşit olan benzer bir ifade kullanabiliriz.
KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript ve QQ bir tepkimenin dengede olup olmadığını anlamak, denge halindeki derişimleri hesaplamak ve bir tepkimenin dengedeyken ürünlerin mi yoksa tepkimeye girenlerin yönünü mü tercih ettiğini kestirmek için kullanılır.
Giriş: Tersinir tepkimeler ve denge
Tersinir bir tepkime hem ileri hem de geri yönde gerçekleşebilir. Birçok tepkime kapalı bir sistemde teorik olarak tersinirdir ancak tepkimeye giren madde ya da ürün oluşumunu daha fazla tercih eden bazıları, tersinmez tepkime olarak kabul edilir. Tersinir tepkime denklemlerinde kullandığımız iki uçlu ok sembolü (⇌\rightleftharpoons) bu tepkimelerin ürün üretmek için ileri yönde, tepkimeye giren maddelerden üretmek için ise geri yönde gerçekleşebileceğinin çok iyi bir görsel hatırlatmasıdır. Tersinir tepkimeye örnek olarak dinitrojen tetroksitten (N2O4start text, N, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, start subscript, 4, end subscript) azot dioksit (NO2start text, N, O, end text, start subscript, 2, end subscript) elde edilmesi verilebilir.
N2O4(g)⇌2NO2(g)start text, N, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, start subscript, 4, end subscript, left parenthesis, g, right parenthesis, \rightleftharpoons, 2, start text, N, O, end text, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, g, right parenthesis
Oda sıcaklığındaki boş bir cam kaba renksiz N2O4(g)start text, N, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, start subscript, 4, end subscript, left parenthesis, g, right parenthesis koyduğumuzu düşünelim. Şişeyi bir süre izlersek gazın zamanla sarıya yakın turuncu bir renk aldığını ve renk sabitlenene kadar yavaş yavaş koyulaştığını gözlemleriz. NO2start text, N, O, end text, start subscript, 2, end subscript ve N2O4start text, N, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, start subscript, 4, end subscript'ninsüreç içindeki derişimlerinin grafiğini aşağıdaki gibi çizebiliriz.
Başlangıçta, kapta sadece N2O4start text, N, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, start subscript, 4, end subscript bulunuyor ve NO2start text, N, O, end text, start subscript, 2, end subscript derişimi 0 M. N2O4start text, N, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, start subscript, 4, end subscript, zamanla NO2start text, N, O, end text, start subscript, 2, end subscript'ye dönüşünce, NO2start text, N, O, end text, start subscript, 2, end subscript derişimi grafikte sol tarafta noktalı çizgilerle gösterilen belirli bir noktaya kadar artar, sonra da sabit kalır. Benzer şekilde N2O4start text, N, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, start subscript, 4, end subscript derişimi de ilk derişimden denge derişimine ulaşana kadar azalır. NO2start text, N, O, end text, start subscript, 2, end subscript ve N2O4start text, N, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, start subscript, 4, end subscript derişimleri sabitlendiğinde tepkime de denge haline ulaşmış olur.
Tüm tepkimeler, ileri yönlü ve geri yönlü süreçlerin, aynı hızda gerçekleştiği nokta olan kimyasal denge durumuna ulaşmak ister. İleri ve geri yönlü süreç hızı eşit olduğundan, tepkimeye giren madde ve ürün derişimleri de dengede sabittir. Ancak, derişimler dengede sabitlenmiş de olsa tepkimenin hala gerçekleşmeye devam ettiğini unutmamak gerekir! Bu yüzden bu durum bazen dinamik denge olarak da adlandırılır.
Tepkimeye giren türlerin dengedeki derişimlerini temel alarak, KK, start subscript, start text, end text, end subscript ya da KK olarak ifade edilen, denge sabiti (KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript) olarak adlandırılan sayısal miktarı tanımlayabiliriz. Alt indisteki cstart text, c, end text, derişimi temsil eder, bunun sebebi denge sabitinin, belirli bir sıcaklıkta, denge durumundaki molar derişimleri Lmolstart fraction, start text, m, o, l, end text, divided by, start text, L, end text, end fraction cinsinden tanımlamasıdır. Ek olarak, KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript'yi kullanarak tepkimenin dengede olup olmadığını da anlayabiliriz.
KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript'yi nasıl hesaplarız?
Aşağıdaki dengelenmiş tersinir tepkimeye bir göz atalım:
aA+bB⇌cC+dDstart text, a, A, end text, plus, start text, b, B, end text, \rightleftharpoons, start text, c, C, end text, plus, start text, d, D, end text
Tepkimeye giren her türün molar derişimini biliyorsak bu ilişkiyi kullanarak KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript değerini hesaplayabiliriz
Kc=[A]a[B]b[C]c[D]dK, start subscript, start text, c, end text, end subscript, equals, start fraction, open bracket, start text, C, close bracket, end text, start superscript, start text, c, end text, end superscript, start text, open bracket, D, close bracket, end text, start superscript, start text, d, end text, end superscript, divided by, open bracket, start text, A, end text, close bracket, start superscript, start text, a, end text, end superscript, open bracket, start text, B, end text, close bracket, start superscript, start text, b, end text, end superscript, end fraction
burada [C]open bracket, start text, C, close bracket, end text ve [D]start text, open bracket, D, close bracket, end text ürünlerin denge derişimleri; [A]open bracket, start text, A, end text, close bracket ve [B]open bracket, start text, B, end text, close bracket tepkimeye giren maddelerin denge derişimleri; astart text, a, end text, bstart text, b, end text, cstart text, c, end text, ve dstart text, d, end text ise dengelenmiş tepkimenin stokiyometrik katsayılarıdır. Derişimler genelde, birimi Lmolstart fraction, start text, m, o, l, end text, divided by, start text, L, end text, end fraction olan molar cinsinden ifade edilir.
KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript'yi hesaplarken hatırlamamız gereken bazı önemli noktalar var:
KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript belirli bir sıcaklıkta, belirli bir tepkimeni için kullanılan bir sabittir. Eğer tepkimenin sıcaklığını değiştirirseniz KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript'de değişir.
Çözücüler de dahil olmak üzere saf katı ve saf sıvılar denge ifadesine dahil edilmezler.
Ders kitabınıza bağlı olarak, KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript genelde birimi olmadan yazılır.
Doğru KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript değerini bulabilmek için tepkime mümkün olan en küçük tam sayı değerine sahip katsayılar kullanılarak dengelenmiş olmalıdır.
Not: Tepkimeye giren maddeler ya da ürünlerden herhangi biri gaz halindeyse denge sabitini, kısmı gaz basıncı cinsinden de ifade edebiliriz. Bu değer, molar derişimle ifade edilen denge sabitinden (KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript) ayırmak için genellikle KpK, start subscript, start text, p, end text, end subscript olarak yazılır. Ancak biz bu makalede KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript üzerinde duracağız.
KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript'nin büyüklüğü bize dengedeki tepkimeyle ilgili ne gösterir?
KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript'nin büyüklüğü, bize tepkimeye giren maddeler ve ürünlerin denge derişimleriyle ilgili bazı bilgiler verebilir:
KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript değeri çok büyükse (~ ya da daha yüksek), denge durumunda ürün türünden daha fazla bulunur.
KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript değeri çok küçükse (~0, ya da daha düşük) denge durumunda tepkimeye giren madde türünden daha fazla bulunur.
KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript değeri 0, ile arasındaysa, denge durumunda, hem tepkimeye giren hem de ürün türlerinin derişimleri önemli bir miktardadır.
Bu kuralları izleyerek bir tepkimenin, ürün üretmek için ileri yönlü olmayı mı —çok büyük KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript değeri— yoksa tepkimeye giren maddelerden üretmek için geri yönlü olmayı mı —çok küçük KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript değeri— tercih edeceğini yoksa arada mı kalacağını tahmin edebiliriz.
Bölüm 1: Denge derişimlerinden KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript'yi hesaplayalım
Kükürt dioksitle oksijen arasındaki kükürt trioksit oluşturan denge tepkimesine bir göz atalım:
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)2, start text, S, O, end text, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, g, right parenthesis, plus, start text, O, end text, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, g, right parenthesis, \rightleftharpoons, 2, start text, S, O, end text, start subscript, 3, end subscript, left parenthesis, g, right parenthesis
Tepkime Tstart text, T, end text sıcaklığında denge halindedir ve aşağıdaki denge derişimleri ölçülmüştür:
[SO2][O2][SO3]=0,90M=0,35M=1,1M
Aşağıdaki ifadeyi çözerek, Tstart text, T, end text sıcaklığındaki tepkime için KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript'yi hesaplayabiliriz:
Kc=[SO2]2[O2][SO3]2K, start subscript, start text, c, end text, end subscript, equals, start fraction, open bracket, start text, S, O, end text, start subscript, 3, end subscript, close bracket, squared, divided by, open bracket, start text, S, O, end text, start subscript, 2, end subscript, close bracket, squared, open bracket, start text, O, end text, start subscript, 2, end subscript, close bracket, end fraction
Eğer denge derişimlerimizi yukarıdaki denkleme koyarsak, aşağıdaki denklemi elde ederiz:
Kc=[SO2]2[O2][SO3]2=[0,90]2[0,35][1,1]2=4,3
Ölçülen KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript değeri, 0, ile arasında olduğu için bu tepkimenin, denge durumunda daha fazla tepkimeye giren madde ya da daha fazla ürün içermesi yerine, hem tepkimeye giren madde hem de ürün derişimlerinin önemli bir miktarda olmasının beklendiğini unutmayın.
Bölüm 2: QQ katsayısını kullanarak tepkimenin dengede olup olmadığını anlayalım
Artık bu sıcaklıktaki denge sabitinin Kc=K, start subscript, start text, c, end text, end subscript, equals, 4, point, 3 olduğunu biliyoruz. Yine Tstart text, T, end text sıcaklığında aynı tepkimenin gerçekleştiğini ele alalım ama bu sefer aşağıdaki derişimler farklı bir tepkime kabında ölçülüyor:
[SO2][O2][SO3]=3,6M=0,M=2,2M
Bu tepkimenin dengede olup olmadığını öğrenmek istiyoruz, peki bunu nasıl yapacağız? Tepkimenin dengede olduğundan emin olmadığımızda tepkime katsayısını (QQ) hesaplayabiliriz:
Q=[SO2]2[O2][SO3]2Q, equals, start fraction, open bracket, start text, S, O, end text, start subscript, 3, end subscript, close bracket, squared, divided by, open bracket, start text, S, O, end text, start subscript, 2, end subscript, close bracket, squared, open bracket, start text, O, end text, start subscript, 2, end subscript, close bracket, end fraction
Bu noktada, bu tepkimenin neden çok tanıdık geldiğini ve QQ değerinin KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript değerinden neden farklı olduğunu merak ediyor olabilirsiniz. Aralarındaki asıl fark, tepkimenin QQ değerinin tepkime dengede olsa da olmasa da hesaplanabilirken, KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript değerinin sadece tepkime dengedeyken hesaplanabilmesidir. QQ ve KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript değerlerini karşılaştırarak tepkimenin dengede olup olmadığını anlayabiliriz çünkü tepkime denge halindeyken Q=KcQ, equals, K, start subscript, start text, c, end text, end subscript'dir.
Yukarıdaki derişimleri kullanarak QQ değerini hesaplarsak aşağıdaki sonucu elde ederiz:
Q=[SO2]2[O2][SO3]2
nest...
181313 181314 181315 181316 181317

Denge Nedir Kimya

Kısmi Basınçlar Cinsinden Denge Sabiti[değiştir kaynağı değiştir]

Giriş: Tersinir tepkimeler ve denge

Kc​K, start subscript, start text, c, end text, end subscript'yi nasıl hesaplarız?

Kc​K, start subscript, start text, c, end text, end subscript'nin büyüklüğü bize dengedeki tepkimeyle ilgili ne gösterir?

Bölüm 1: Denge derişimlerinden Kc​K, start subscript, start text, c, end text, end subscript'yi hesaplayalım

Bölüm 2: QQ katsayısını kullanarak tepkimenin dengede olup olmadığını anlayalım

KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript'yi nasıl hesaplarız?

KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript'nin büyüklüğü bize dengedeki tepkimeyle ilgili ne gösterir?

Bölüm 1: Denge derişimlerinden KcK, start subscript, start text, c, end text, end subscript'yi hesaplayalım