11. Sınıf Kimya · Ünite 2

Dengeyi Sarsmak: Le Chatelier İlkesi

Kimyasal dengedeki bir sisteme dışarıdan müdahale edildiğinde sistemin bu etkiyi nasıl karşıladığını ve yeniden dengeye nasıl ulaştığını inceliyoruz.

Kazanım KİM.11.2.5 · 40 dk okuma

Tahterevallide Denge Oyunu

Parkta bir tahterevallinin tam dengede durduğunu hayal et. Eğer bir tarafa küçük bir çocuk daha oturursa, denge bozulur ve o taraf aşağı çöker. Tekrar dengeyi sağlamak için ne yaparsın? Ya diğer tarafa biraz ağırlık eklersin ya da destek noktasını kaydırırsın. İşte kimyasal tepkimeler de tıpkı bu tahterevalli gibidir; dengedeyken dışarıdan bir müdahale gelirse, eski huzurlu hallerine dönmek için anında tepki verirler!

Le Chatelier İlkesi Nedir?

Fransız kimyager Henri Le Chatelier, 1884 yılında kimyasal sistemlerin bu inatçı huyunu bir kurala bağladı: 'Dengede bulunan bir sisteme dışarıdan bir etki yapıldığında, sistem bu etkiyi azaltacak yönde hareket eder ve yeni bir denge kurar.' Şimdi bu dış etkilerin (derişim, hacim, basınç, sıcaklık ve katalizör) sistemimizi nasıl etkilediğine ve çarpışma kuramıyla bunun nasıl açıklandığına yakından bakalım.

1. Derişimin Etkisi ve Çarpışma Kuramı

Dengedeki bir kaba tepkimeye giren maddelerden (girenler) eklersen, sistem bu fazlalığı tüketmek için ürünler yönüne kayar. Peki bu moleküler düzeyde nasıl gerçekleşir? Çarpışma kuramına göre, bir kaba fazladan giren molekülü eklediğinde, bu moleküllerin birbirleriyle etkin çarpışma ihtimali (frekansı) anında artar. İleri yöndeki tepkime hızı, geri yöndeki tepkime hızını aşar. Sistem, fazla moleküller harcanıp hızlar tekrar eşitlenene kadar ürün üretmeye devam eder.

N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g)

Yukarıdaki Haber-Bosch sürecinde kaba dışarıdan N2 gazı eklersek, azot ve hidrojen moleküllerinin çarpışma sayısı artar, denge sağa (NH3 üretimine) kayar.

Zaman (t)DerişimN2 (Eklenen)NH3 (Üretilen)Madde eklendi

2. Hacim ve Basınç Etkisi

Sadece gazları etkileyen bu durumda kural basittir: Kabın hacmini küçültürsen içerideki basınç artar. Sistem, adeta sıkışmış hisseder ve bu yüksek basıncı düşürmek için Le Chatelier ilkesi gereği gaz mol sayısının daha az olduğu tarafa kayar. Aynı amonyak örneğinde girenlerde 4 mol gaz (1 mol N2 + 3 mol H2), ürünlerde ise 2 mol gaz (NH3) vardır. Hacim küçülürse sistem mol sayısını azaltmak için sağa (ürünlere) kayar.

3. Sıcaklığın Etkisi

Sıcaklık değişimini, ısıyı sanki tepkimeye giren ya da çıkan bir 'madde' gibi düşünerek çözebilirsin. Endotermik (ısı alan) tepkimelerde Isı girenlerdedir; sıcaklığı artırırsan sistem ısıyı harcamak için ürünlere kayar. Ekzotermik (ısı veren) tepkimelerde ise Isı ürünlerdedir; sıcaklık artarsa sistem girenler yönüne kayar.

4. Katalizörün Rolü

Katalizör, hem ileri hem de geri tepkimenin aktivasyon enerjisini aynı oranda düşürerek her iki tepkimeyi de hızlandırır. Yani katalizör eklemek dengeyi sağa veya sola kaydırmaz! Sadece sistemin dengeye çok daha kısa sürede ulaşmasını sağlar. O, hedefe giden yolu kısaltan bir rehberdir, hedefin kendisini değiştirmez.

auto_awesome

Dengeyi Sarsmak: Le Chatelier İlkesi: Alıştırma Soruları

  1. Soru 1

    1. Aşağıdaki işlemlerden hangisi kapalı bir kapta dengeye ulaşmış kimyasal bir tepkimenin denge yönünü (sağa veya sola) KAYDIRMAZ?

  2. Soru 2

    2. N2O4(g) + Isı ⇌ 2NO2(g) tepkimesi kapalı bir kapta dengededir. Renksiz olan N2O4 gazı, kahverengi olan NO2 gazına dönüşmektedir. Bu kabın sıcaklığı düşürülürse Le Chatelier ilkesine göre aşağıdakilerden hangisi gözlenir?

  3. Soru 3

    3. 2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g) tepkimesi sabit sıcaklıkta dengedeyken kabın hacmi bir miktar küçültülüyor. Bu durumla ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?

  4. Soru 4

    4. Çarpışma kuramına göre, CO(g) + H2O(g) ⇌ CO2(g) + H2(g) tepkimesi dengedeyken kaba bir miktar CO(g) eklendiğinde sistemin ürünler yönüne kaymasının temel nedeni nedir?

  5. Soru 5

    5. Kapalı ve SABİT HACİMLİ bir kapta PCl5(g) ⇌ PCl3(g) + Cl2(g) tepkimesi dengededir. Kaba aynı sıcaklıkta bir miktar He (Helyum) soy gazı ekleniyor. Tepkimenin denge durumu için ne söylenebilir?

1 soru daha seni bekliyor

Ücretsiz kaydol; Dengeyi Sarsmak: Le Chatelier İlkesi testini puanlı çöz, XP kazan ve takıldığın yeri yapay zeka öğretmenine sor.

Ücretsiz Kaydol