Denge Ders Notu

Tersinir Tepkimeler

Yalnız tek yönde gerçekleşen tepkimeler tersinmez, ileri ve geri yönde gerçekleşebilen tepkimeler tersinir tepkimelerdir.

Tersinir tepkimeler çift yönlü okla gösterilir.

Tersinirliğe kanıt olabilecek değişimler:

• renk,
• sıcaklık,
• basınç-hacim,
• iletkenlik,
• katı kütlesi.

Fiziksel ve Kimyasal Denge

Fiziksel denge: maddenin iç yapısı değişmeden fiziksel olaylar arasında kurulan denge.

Kimyasal denge: tersinir tepkimede ileri ve geri tepkime hızlarının eşitlenmesiyle oluşan dinamik denge.

Denge koşulları:

• kapalı sistem,
• tersinir olay,
• ri = rg,
• derişim, basınç ve sıcaklığın dengede sabit kalması.

Denge durgun değildir; ileri ve geri olaylar aynı hızla sürer.

Dengeye Gelme Süreci

Yalnız tepkenlerle başlanmış bir sistemde:

başlangıç:

• ri en yüksek,
• rg = 0.

zamanla:

• tepken derişimi azalır,
• ürün derişimi artar,
• ri azalır,
• rg artar.

denge:

• ri = rg,
• hızlar sabit,
• derişimler sabit.

Homojen ve Heterojen Denge

Tüm maddeler aynı fazdaysa homojen denge.

En az bir madde farklı fazdaysa heterojen denge.

Denge Sabiti Kc

aA + bB ⇌ cC + dD

Kc = c(C)^c c(D)^d / (c(A)^a c(B)^b)

Kurallar:

• ürünler üstte,
• tepkenler altta,
• katsayılar üs,
• gazlar ve çözeltideki maddeler yazılır,
• saf katı ve saf sıvılar yazılmaz.

Kc = ki/kg

Kc'nin sayısal değeri yalnız sıcaklıkla değişir.

Tepkime Oranı Qc

Qc, tepkimenin herhangi bir anındaki derişimlerle aynı biçimde hesaplanır.

Qc < Kc: ürünlere ilerler, ri > rg.

Qc = Kc: sistem dengededir, ri = rg.

Qc > Kc: tepkenlere ilerler, ri < rg.

Le Chatelier İlkesi

Dengedeki sisteme etki uygulandığında sistem bu etkiyi azaltacak yönde hareket eder.

Derişim

Madde eklenirse sistem eklenen maddeyi tüketen yöne ilerler.

Madde çıkarılırsa sistem çıkarılan maddeyi oluşturan yöne ilerler.

Derişim değişimi Kc'yi değiştirmez.

Hacim

Hacim artışı: gaz katsayısı fazla tarafa.

Hacim azalışı: gaz katsayısı az tarafa.

Gaz katsayıları eşitse yön değişmez.

Hacim değişimi Kc'yi değiştirmez.

Basınç

Basınç artışı: daha az gaz molekülü bulunan tarafa.

Basınç azalışı: daha fazla gaz molekülü bulunan tarafa.

Sıcaklık sabitse Kc değişmez.

Sıcaklık

Endotermik:

• T artar → ürünler → Kc artar
• T azalır → tepkenler → Kc azalır

Ekzotermik:

• T artar → tepkenler → Kc azalır
• T azalır → ürünler → Kc artar

Sıcaklık Kc'yi değiştirir.

Katalizör

Katalizör:

• ileri ve geri Ea'yı düşürür,
• iki yönü aynı oranda hızlandırır,
• dengeye ulaşma süresini kısaltır,
• denge konumunu değiştirmez,
• denge derişimlerini değiştirmez,
• Kc'yi değiştirmez.

Kısa Özet

Denge dinamik bir durumdur. Kc yalnız denge derişimleriyle hesaplanır ve yalnız sıcaklığa bağlıdır. Qc, sistemin herhangi bir anda hangi yönde ilerlemesi gerektiğini gösterir. Le Chatelier ilkesiyle derişim, hacim, basınç ve sıcaklık etkileri yorumlanır. Katalizör yalnız dengeye ulaşma hızını artırır.