Kimyasal Denge by DEVRAN TAHİR ORAK

220302039 — 2023-06-07 09:02:32 UTC

1)Fiziksel Ve Kimyasal Değişimlerde Denge
Birbirlerine etki eden maddeler karıştırıldığında iki tür tepkime gözlenir:
Tersinmez Tepkime (Tek yönlü):
Giren maddelerin herhangi biri tükenince tepkime sonlanır. (->) ile gösterilir.
Örneğin;HCl ve KOH çözeltileri karıştırılırsa

HCl(suda) + KOH(suda) ->KCl(suda) + H2O(s)tepkimesinde göre tepken tükenince tepkime sonlanır.
Tersinir Tepkime (Çift yönlü):
Girenler tamamen tükenmez.
Ortamda ürünlerle birlikte tepkimeye giren türlerin hepsinden bulunur.(<=>)ile gösterilir.
Örneğin; kapalı bir kapta N2 ve H2 gazları uygun şartlarda NH3 gazına dönüşür.
N2 (g) + 3H2 (g)<=> 2NH3 (g) bir süre sonra oluşan NH3 gazı ayrışarak N2 ve H2 gazlarına dönüşür.

Tanıtım

220302039 — 2023-06-07 09:13:08 UTC

1B)

220302039 — 2023-06-07 09:14:24 UTC

Doğada gerçekleşen her olayda enerjiyi düşürme ve düzensiz olma isteği vardır.Bu durum fiziksel ve kimyasal değişimlerle gerçekleşir.

Kimyasal türler arasındaki etkileşimin en az olmasına maksimum düzensizlik denir.
Kimyasal türlerin düşük enerjili durumu tercih etmelerine minimum enerji eğilimi denir.
Bir tepkimede minimum enerjili olma ve maksimum düzensizlik eğilimleri zıt yönlerde ise tepkime genellikle denge eğilimindedir.
Bu iki faktör zıt yönde ise denge kurulur,aynı yönde ise dengeden söz edilemez.

220302039 — 2023-06-07 10:04:29 UTC

Denge Tepkimeleri

220302039 — 2023-06-07 10:05:26 UTC

Denge Tepkimeleri

220302039 — 2023-06-07 10:12:43 UTC

Tersinir tepkimelerdir.Çift yönlü ok işareti (<=>)ile gösterilir.
Girenlerin ve ürünlerin miktarının sabit kalabilmesi için sistem kapalı, sıcaklık sabit olmalıdır

Kimyasal tepkimelerde denge anında,

İleri ve geri tepkime hızları eşitlenir.
Girenler tamamen tükenmez.
Derişimler; basınç, sıcalık gibi koşullar değişmediği sürece sabit kalır.
Gözlenebilen olaylar sabit kalır.Gözlenemeyen olaylar devam eder.
Minimum enerji eğilimi ile maksimum enerji eğilimi uzlaşır.
Denge,tepkime mekanizmasına bağlı olmayan dinamik bir olaydır.

220302039 — 2023-06-07 10:21:22 UTC

Fiziksel Denge
Belirli koşullarda maddenin iç yapısı değişmeden farklı fiziksel halleri arasında kurulan dengeye fiziksel Denge denir.
H2O (s) <=> H2O (g)
Kimyasal Denge
Belirli koşullarda kimyasal bir tepkimede tepkimeye girenlerin ve ürünlerin derişimlerinin zamanla net değişim göstermediği duruma kimyasal denge denir.
N2(g)+ 3H2(g) <=> 2NH3

220302039 — 2023-06-07 10:26:04 UTC

Kimyasal tepkimelerde yer alan maddenin aynı ya da farklı fazlarda olmasına göre denge homojen veya heterojen olarak ikiye ayrılır.
Homojen Denge
N2O4(g) <=> 2NO2 (g)
Heterojen Denge
CACO3k(k) <=> CaO(k) +CO2(g)

Denge Formülleri

220302039 — 2023-06-07 10:40:52 UTC

aA(g) + bB(g)<=>cC(g) + dD(g)
denge tepkimesinde r_i=r_g dir.
İleri tepkime hızı ri=ki(A)^a (B)^b = geri tepkime hızı
r_g =k_g (C)^c (D)^d
k_i(A)^a (B)^B = K_g (C)^c (D)^d
k_i/ k_g = k_c = k_denge

Tarihçe

220302039 — 2023-06-07 10:41:26 UTC

Le Chatelier Tarihçesi

220302039 — 2023-06-07 11:08:34 UTC

Bir mühendis olarak eğitim almasına ve hatta endüstriyel sorunlara olan ilgisine karşın Le Chatelier endüstride kariyer yapmak yerine kimya öğretmeyi tercih etti.1887'de Paris'teki École Des mines'in hazırlık kursunun genel kimya başkanlığına atandı.
École Polytechnique'te kimya öğretebilmek için 1884'te ve 1897'de birer başvuru gerçekleştirdi ancak iki başvurusu da başarısız oldu.
Sorbonne.Profesör Henry Louis Le Chatelier
Le Chatelier,Collége de France'da Paul Schützenberger'den sonra inorganik kimya başkanı olarak görev aldı.Daha sonra Henri Moissan'ın yerine geçerek Sorbonne Üniversitesi'nde ders verdi.

Henri Louis Le Chatelier
Le Chatelier,Collége de France' da şu dersleri vermiştir:
Yanma olayları(1898)
Kimyasal Denge teorisi, yüksek sıcaklık ölçümleri ve çözünme olayı (1898-1899)
Metal alaşımlarının özellikleri(1899-1900)
Demir alaşımları (1900-1901)
Genel analitik kimya yöntemleri ( 1901-1902)
Analitik kimyanın genel yasaları ( 1901-1902)
Kimyasal mekaniğin genel yasaları (1903)
Silika ve bileşikleri (1905-1906)
Kimyanın temel ilkelerinin bazı pratik uygulamaları (1906-1907)
Metallerin ve bazı alaşımların özellikleri (1907)

Le Chatelier, 4 başarısız adaylıktan (1884-1897-1898 ve 1900 )sonra 1907'de Fransız bilimler akademisinde(Académie ses sciences) seçildi. Ayrıca 1907'de İsveç kraliyet bilimler akademisine seçilmiştir.1924'te Polonya kimya derneği'nin onursal üyesi oldu.
Le Chatelier, kimya alanında en çok kendisinin geliştirdiği bir kimyasal denge ilkesi olan le Chatelier ilkesi ve ideal çözeltilerde tuzların değişkenlik gösteren çözünürlükleri üzerine yaptığı çalışmalarla tanınır.

Le Chatelier ilkesi

220302039 — 2023-06-07 11:10:54 UTC

Le Chatelier ilkesi'ne göre, kimyada dengedeki bir sisteme dışarıdan bir etkide bulunulduğunda, sistem bu etkiyi azaltıcı yönde yeni bir denge hali oluşturur.

Dengeyi Etkileyen faktörler 1

220302039 — 2023-06-07 11:11:33 UTC

Dengeyi etkileyen faktörler

220302039 — 2023-06-07 11:14:23 UTC

Dengedeki bir sistemin ileri ve geri yöndeki hızlarının eşitliği bir dış etkenle bozulabilir. Denge,bozuluş biçimine göre ileri veya geri yöne kayar.

Sistemlerde dengeyi bozan etkenler:

Derişim
Sıcaklık
Hacim
Basınç
Katalizör

220302039 — 2023-06-07 11:16:36 UTC

Derişimin Dengeye Etkisi:
Kapalı bir kapta bulunan dengedeki bir sisteme, girenler veya ürünlerdeki maddelerden biri eklenir ya da çıkarılırsa sistem uygulanan işlemi azaltacak yönde tepki verir. Belli bir süre sonra sistem yeniden dengeye ulaşır .
Kc'nin değeri değişmez.

Sıcaklığın dengeye etkisi 1

220302039 — 2023-06-07 11:23:45 UTC

N204(g) + ısı <=> 2NO2(g)
Dengesinin sıcaklığı arttırılırsa endotermik denge tepkimelerinde;

Sıcaklık azaltılırsa denge, girenler gününe kayarak sıcaklığı arttırmaya çalışır.
KC değeri azalır.
NO2 derişimi azalırken N2O4 derişimi artar.

Sıcaklığın dengeye etkisi 2

220302039 — 2023-06-07 11:29:00 UTC

N2O4(g) + ısı <=>2NO2(g)

Dengesinin sıcaklığı azaltılırsa endotermik denge tepkimelerinde,

Sıcaklık azaltılırsa denge, girenler yönüne kayarak sıcaklığı arttırmaya çalışır.
KC değeri azalır.
NO2 derişimi azalırken,N2O4 derişimi artar.

Sıcaklığın Dengeye Etkisi 3

220302039 — 2023-06-07 11:33:46 UTC

2NO2(g)<=>N2O4 + ısı
Dengesinin sıcaklığı arttırılırsa ekzotermik denge tepkimelerinde,

Sıcaklık arttırılırsa denge, girenler yönüne kayarak sıcaklığı azaltmaya çalışır.
KC değeri azalır.
NO2 derişimi artarken N2O4 derişimi azalır.

Sıcaklığın Dengeye Etkisi 4

220302039 — 2023-06-07 11:36:34 UTC

2NO2(g) <=>N2O4 (g) + ısı
Dengesinin sıcaklığı azaltılırsa ekzotermik denge tepkimelerinde,

Sıcaklık azaltılırsa denge, ürünler yönüne kayarak sıcaklığı artırmaya çalışır.
KC değeri artar.
NO2 derişimi azalırken N2O4 derişimi artar.

Dengeyi etkileyen faktörler 2

220302039 — 2023-06-07 11:37:18 UTC

Hacim Değişiminin Dengeye etkisi

220302039 — 2023-06-07 12:23:17 UTC

Gaz halindeki denge tepkimeleri hacim değişikliğinden girenlerin ve ürünlerin mal sayıları eşit olmadığı durumlarda etkilenir.
N02(g) +SO2 (g)<=>NO(g) + SO3(g)
Sabit sıcaklıktaki Bir tepkimenin hacmi azaldığında basıncı artar.Tepkime basınç artışını azaltmak için gazların mol sayısının azaldığı tarafa doğru hareket eder.
Hacim arttırılırsa basınç azalır .
Azalan basıncı arttırmak için tepkime gazların mol sayısının fazla olduğu tarafa doğru hareket eder.

KC değeri değişimden etkilenmez.

220302039 — 2023-06-07 12:54:21 UTC

N2(g) +3H2(g) <=>2NH3(g)
Dengedeki sistemin hacmi azalırsa

Tepkimedeki taneciklerin birim hacimdeki miktarı artar ve gaz basıncı da artar.
Tepkime, basıncını azaltmak için gazların mol sayısının az olduğu tarafa doğru ilerler.Denge ürünlere kayar.
NH3 (g) derişimi artarken,N2 (g) ve H2 (g) derişimi azalır.
KC değeri değişmez.

Hacim Değerinin Dengeye Etkisi

220302039 — 2023-06-07 16:21:30 UTC

N2(g) + 3H2(g)<=>2NH3(g)
Dengedeki sistemin hacmi arttırılırsa,

Birim hacimdeki tanecik sayısı ve gaz basıncı azalır.
Azalan basıncı artırmak için tepkime gazların mol sayısının fazla olduğu yöne hareket eder.Denge girenlere kayar.
NH3(g) derişimi azalırken,N2(g) ve H2(g) derişimi artar.
KC değeri degişmez.

Dengeyi etkileyen faktörler 3

220302039 — 2023-06-07 16:22:03 UTC

Basıncın Dengeye Etkisi

220302039 — 2023-06-07 16:26:56 UTC

Gaz halindeki bir veya daha fazla bileşen içeren denge tepkimelerinde sabit sıcaklıkta basınç değiştirildiğinde le Chatelier ilkesi'ne göre tepkime basınç değişikliğini giderecek yönde hareket eder.

Dengedeki tepkimede N2 gazının kısmi basıncı arttırılırsa tepkime girenler tarafındaki basıncı azaltmak için ürünler yönüne hareket eder.
N2(g) +3H2(g)<=>2NH3(g)
Dengedeki tepkimede NH3 gazının kısmi basıncı arttırılırsa tepkime ürünler tarafındaki basıncı azaltmak için girenler yönüne hareket eder.
N2(g) +3H2(g)<=>2NH3(g)

Katalizörün Dengeye Etkisi

220302039 — 2023-06-07 16:30:41 UTC

İleri ve geri yöndeki tepkimelerin aktivasyon enerjisini değiştirirler.
İleri ve geri tepkimenin hızlarını ve hız sabitlerini aynı oranı değiştirdikleri için denge sabitinin değeri değişmez.
Denge sistemindeki maddelerin derişimleri değişmediği için dengeye etki etmez.
Sistemin dengeye varma süresini kısaltır.

220302039 — 2023-06-07 16:39:09 UTC

Derişimler cinsiden denge bağıntısı:
K_c=(C)^c (D)^d / (A)^a (B)^b
Kısmi basınçlar cinsinden denge bağıntısı :
Kp=Pc^c PD^d /PA^a PB^b
Mekanizmalı tepkimelerde denge bağıntısı net tepkimeye göre yazılır.
Saf katı ve sıvılar derişimleri değişmediği için denge bağıntısına yazılmaz.
CO₂ (g) + H₂O(s) <=>H⁺ (suda)+HCO(suda)

Denge Kesri

220302039 — 2023-06-07 16:40:05 UTC

Tepkimenin herhangi bir alnındaki derişimler denge bağıntısında yerine yazıldığında elde edilen değere denge kesri denir.

Denge kesri Qc ile ifade edilir.
Elde edilen Qc ile Kc karşılaştırılır.
Kc=Qc ise tepkime dengededir.

KC>Qc ise tepkime dengede değildir.
Sistemin dengeye ulaşabilmesi için tepkime ürünler yönüne hareket eder.

KC ise tepkime dengede değildir.
Sistemin dengeye ulaşabilmesi için tepkime girenler yönüne hareket eder.