11. Sınıf Kimya · 2. Ünite: Denge · Asit ve Baz Çözeltilerinde Denge · Çözünürlük Dengesi
Dengeye Etki Eden Faktörler ve Le Chatelier İlkesi
Bir kimyasal denge kurulduktan sonra dışarıdan yapılan değişiklikler dengeyi bozar mı? Derişim, hacim, basınç, sıcaklık ya da katalizör değiştiğinde sistem nasıl tepki verir? Bu konuda Le Chatelier ilkesini öğrenecek, her bir faktörün dengeyi hangi yöne kaydırdığını çarpışma kuramıyla açıklayacak ve Haber-Bosch gibi endüstriyel süreçlerde bu ilkenin nasıl kullanıldığını anlayacaksın.
Kazanımlar
- KİM.11.2.5. Derişim, hacim, basınç, sıcaklık ve katalizör değişkenlerinin dengeye etkisini Le Chatelier ilkesiyle tahmin eder.
- KİM.11.2.5.a-b Dengeye etki eden faktörlere ilişkin araştırılabilir sorular ve hipotezler oluşturur.
- KİM.11.2.5.c-ç Deney verilerini analiz ederek dengenin kayma yönünü belirler ve sonuçlarını yorumlar.
- KİM.11.2.5.d Deney sonuçlarını çarpışma kuramını kullanarak açıklar.
- KİM.11.2.5.e Dengeye etki eden faktörleri Le Chatelier ilkesi ile ilişkilendirerek endüstriyel süreçleri (Haber-Bosch) yorumlar.
Konu anlatımı
Le Chatelier İlkesi ve Çarpışma Kuramı
Derişim Değişikliğinin Dengeye Etkisi
Hacim ve Basınç Değişikliğinin Dengeye Etkisi
Sıcaklık Değişikliğinin Dengeye Etkisi
Katalizörün Etkisi ve Haber-Bosch Süreci
Çözümlü Örnekler
Sık Yapılan Hatalar ve Kavram Yanılgıları
Anahtar terimler
- Le Chatelier ilkesi
- Dengede bulunan bir sisteme dışarıdan yapılan değişikliğin etkisini azaltacak yönde tepki verme eğilimi.
- Çarpışma kuramı
- Tepkimenin gerçekleşmesi için taneciklerin yeterli enerjiyle ve uygun geometride çarpışması gerektiğini belirten kuram.
- Denge sabiti (Kc)
- Belirli bir sıcaklıkta ürün derişimlerinin çarpımının giren derişimlerinin çarpımına oranı; yalnızca sıcaklıkla değişir.
- Tepkime oranı (Q)
- Herhangi bir andaki derişimlerden hesaplanan ifade; Kc ile karşılaştırılarak dengenin yönü tahmin edilir.
- Endotermik tepkime
- Isı alan tepkime (ΔH > 0); sıcaklık artırılınca ileri yöne kayar ve Kc artar.
- Ekzotermik tepkime
- Isı veren tepkime (ΔH < 0); sıcaklık artırılınca geri yöne kayar ve Kc azalır.
- Katalizör
- Aktivasyon enerjisini düşürerek hem ileri hem geri tepkimeyi eşit oranda hızlandıran madde; dengenin konumunu değiştirmez.
- Haber-Bosch süreci
- Yüksek basınç, orta sıcaklık ve demir katalizör kullanarak N₂ ve H₂ gazlarından NH₃ üretilen endüstriyel süreç.
Örnek soru
Le Chatelier ilkesine göre, dengede bulunan bir sisteme dışarıdan bir değişiklik uygulandığında sistem nasıl tepki verir?
- Denge bozulur ve bir daha yeniden kurulamaz.
- Sistem, değişikliğin etkisini azaltacak yönde tepki vererek yeni bir dengeye ulaşır.
- Denge sabiti ($K_c$) her zaman artar.
- Sistem hiçbir tepki vermez ve denge aynı kalır.
- Tepkime yalnızca ileri yönde devam eder, geri tepkime durur.
Doğru cevap: B
Çözüm
1. Le Chatelier ilkesi, dengedeki bir sisteme yapılan değişikliğin etkisini azaltacak yönde tepki verileceğini söyler.
2. Sistem bozulma sonrasında yeni bir dengeye ulaşır; denge tamamen bozulmaz.
3. A şıkkı yanlıştır çünkü sistem yeni denge kurabilir. D şıkkı yanlıştır çünkü denge kayar.