Dinamik denge, Kc ve Kp, Q ile K karşılaştırması, Le Chatelier ilkesi ve denge hesaplarını çözümlü AYT tarzı sorularla anlatan konu anlatımı.
Kimyasal Denge
Geri dönüşümlü bir tepkimede ileri ve geri tepkime hızlarının eşitlendiği duruma kimyasal denge denir. Dengede girenlerin ve ürünlerin derişimleri sabittir, ancak tepkime durmamıştır; ileri ve geri tepkime aynı hızla sürer. Bu nedenle denge dinamiktir. AYT Kimya’da bu konu; denge sabiti (Kc, Kp), denge bağıntısının yazılışı, Q ile K karşılaştırması, Le Chatelier ilkesi, denge sabitlerinin birbiriyle ilişkisi ve denge hesapları biçiminde karşımıza çıkar.
Bu konunun sonunda bir öğrencinin:
dinamik dengeyi açıklayabilmesi,
Kc ve Kp bağıntılarını yazabilmesi,
saf katı ve sıvıların denge bağıntısına girmediğini bilmesi,
Q ile K’yı karşılaştırarak tepkimenin yönünü bulabilmesi,
Le Chatelier ilkesini uygulayabilmesi,
derişim, basınç, hacim, sıcaklık ve katalizör etkilerini yorumlayabilmesi,
tepkime ters çevrilince, katsayı değişince ve toplanınca K’nın nasıl değiştiğini bulabilmesi,
Kp ile Kc arasındaki ilişkiyi kullanabilmesi,
denge derişimlerini hesaplayabilmesi,
ayrışma yüzdesi ve verim hesaplarını yapabilmesi
gerekir.
Dinamik Denge
İleri hız = geri hız.
Derişimler sabit kalır; eşit olmak zorunda değildir.
Denge kapalı kapta kurulur.
Dengeye hangi yönden gelinirse gelinsin, aynı sıcaklıkta K aynıdır.
Denge Bağıntısı: Kc ve Kp
aA + bB ⇌ cC + dD tepkimesinde Kc = (C^c · D^d) / (A^a · B^b) olarak yazılır. Burada A, B, C, D derişimleri mol/L cinsindendir. Katsayılar üs olur. Saf katılar ve saf sıvılar bağıntıya yazılmaz. Gaz tepkimelerinde derişim yerine kısmi basınç kullanılırsa Kp elde edilir.
K’nın Anlamı ve Q ile Karşılaştırma
K büyükse (örneğin 100 ve üzeri) dengede ürünler ağırlıktadır; K küçükse (örneğin 0,01) girenler ağırlıktadır.
K yalnızca sıcaklığa bağlıdır.
Q, herhangi bir andaki derişimlerle hesaplanan orandır. Q < K ise tepkime ileri yönde, Q > K ise geri yönde ilerler; Q = K ise sistem dengededir.
Le Chatelier İlkesi
Dengedeki bir sisteme dış etki uygulanırsa sistem bu etkiyi azaltacak yönde kayar.
Derişim: Bir madde eklenirse o maddeyi azaltan yöne, bir madde çekilirse o maddeyi artıran yöne kayar.
Basınç/hacim: Basınç artarsa (hacim küçülürse) gaz mol sayısı az olan yöne kayar. Gaz mol sayısı eşitse denge kaymaz.
Sıcaklık: Sıcaklık artarsa endotermik yöne, azalırsa ekzotermik yöne kayar. K değeri de değişir.
Katalizör: Dengeyi kaydırmaz, K’yı değiştirmez; yalnızca dengeye ulaşma süresini kısaltır.
Sabit hacimde asal gaz eklenmesi dengeyi bozmaz.
Denge Sabitlerinin İlişkisi
Tepkime ters çevrilirse K → 1/K.
Tepkimenin katsayıları n ile çarpılırsa K → Kⁿ.
Tepkimeler toplanırsa K’lar çarpılır.
Kp = Kc · (RT)^Δn; Δn = ürünlerin gaz mol sayısı − girenlerin gaz mol sayısı.
Denge Hesapları
Başlangıç, değişim ve denge değerleri tablo hâlinde yazılır. Tüketilen miktar katsayılarla orantılıdır.
Zor Problemler (Adım Adım)
Geçmiş AYT’lerde Görülen Soru Kalıpları
Aşağıdaki örnekler AYT tarzı örneklerdir. Her kalıp için önce tanıma ipucu, sonra çözümlü örnek verilmiştir.