Giriş YapÜye Ol
Üye Sayımız;1670



Kategori Arşivi: 11. Sınıf

Çözünürlük Dengesi Konu Anlatımı

Çözünürlük dengesi konu anlatımından önce kimyasal tepkimelerde denge konu anlatımına çalışarak bilgilerinizi tazeleyebilirsiniz 🙂

Çözünürlük Dengesi

Çözünürlük Dengesi: Bazı katıların sudaki çözünürlüğü çok azdır. Böyle katıların suda çözünme tepkimeleri çift (⇌) yönlüdür. Bir süre sonra çözünme hızı ile çökelme hızı birbirine eşit olur ve sistem dengeye ulaşır. Bu olaya çözünürlük dengesi denir.

  • Çözünürlük dengesi doygun çözeltilerde oluşur.

Çözünürlük Çarpımı (Kç veya Kçç): Doygun çözeltilerdeki iyon derişimleri çarpımına denir. Kç veya Kçç ile gösterilir.

ABm(k) ⇌ A+x(aq) + mB(aq) Kç=[A+x].[B]m
PbI2(k) ⇌ Pb2+(aq) + 2I2-(aq) Kç=[Pb2+][I]2

Önemli Not

Kç ‘nin sayısal değeri sadece sıcaklığı bağlı olarak değişir.

  • Endotermik tepkimelerde sıcaklık↑ arttırılırsa Kç↑ büyür.
  • Ekzotermik tepkimelerde sıcaklık↑ arttırılırsa Kç↓ küçülür.

Açıklayıcı Örnek 1
AB2 tuzunun belirli bir sıcaklıkta çözünürlük çarpımı 6×10-9‘dur. Buna göre AB2 tuzunun saf sudaki çözünürlüğü nedir?

AB2(k) A2+(aq) + 2B(aq)
x M x M 2x M Kçç = [A2+].[B]2
Kçç = x . (2x)2
Kçç = 4x3
4x3 = 6×10-9 x = 1,14 x 10-3 M

1. Çözünürlük Dengesine Etki Eden Faktörler

  1. Maddenin Cinsi
  2. Sıcaklık
  3. Ortak İyon Etkisi : İyonik maddenin çözündüğü ortamda yapısındaki iyonlardan biri bulunuyorsa çözünürlük↓ azalır. Ortak iyon derişimi↑ arttıkça çözünürlük↓ azalır.

2. Çökelti Oluşumu / Yalancı Çözünürlük (Ki)

Birden fazla çözelti birbirine karıştırılırsa katı bir madde oluşabilir ve sıvı fazdan ayrılabilir. Bu olaya çökelme, biriken katıya çökelti denir. Burada üç durum söz konusudur.

  • Ki < Kç ise çözelti doymamıştır ve çökme olmaz.
  • Ki > Kç ise çözelti aşırı doymuştur. Eşitlik sağlanıncaya kadar çökme devam eder.
  • Ki = Kç ise çözelti doymuştur.
Açıklayıcı Örnek 2
 1×10-3 M NaBr ile 5×10-2 M AgNO3 çözeltileri eşit hacimde birbirine karıştırılıyor. AgBr ‘nin Kçç = 5×10-11 olduğuna göre bir çökelme olur mu? Açıklayınız.

Çözüm:  * Eşit hacimlerde karıştırıldığı için hacim ikiye bölünür.
[Ag+] = 5×10-2 / 2 = 0,025 M  
[Br] = 1×10-3 / 2 = 5×10-4 M ⇒ Ki > Kçç olduğundan dolayı çökelme gözlenir.
 
Ki = [Ag+].[Br] = 0,025 x 5×10-4 = 1,25×10-5

 

3. Seçimli Çöktürme

Bir çözeltide bulunan iyonlardan birini veya bir kaçını çöktürüp diğerlerinin çözeltide bırakılması işlemine seçimli çöktürme denir.


 Konu anlatımı ve örnek soruların sonuna geldiniz 🙂 Anlayamadıklarınızı ve çözemediğiniz soruları yorum kısmında veya Kimya Ödev ve Soru Gönder formundan bizlere gönderebilirsiniz. Konu anlatımına puan vermeyi unutmayın 🙂 Sitemizi ziyaret ettiğiniz için teşekkür ederiz. 🙂 

 

Kimyasal Tepkimelerde Denge Konu Anlatımı

Kimyasal Tepkimelerde Denge

Kimyasal Denge: Kapalı bir sistemde belli bir sıcaklıkta gerçekleşen çift yönlü kimyasal tepkimelerde ileri yöndeki tepkime hızının geri yöndeki tepkime hızına eşit olmasına denir.

A(g) + B(g) ⇌ C(g) 

gibi bir tepkimenin derişim/zaman grafiği;

Kimyasal Denge Derişim Zaman Grafiği

1. Kimyasal Tepkimelerde Dengenin Özellikleri

  1. Her tepkimenin sadece sıcaklıkla değişen bir denge sabiti vardır.
  2. Denge dinamik bir olaydır. Denge anında renk, derişim, basınç gibi özelliklerde değişme olmaz.
  3. Denge iki zıt eğilimin bileşkesidir. Bunlar minumum enerji ve maksimum düzensizliktir.

2. Kimyasal Tepkimelerde Denge İfadesinin Yazımı

aA(g) + bB(g) ⇌ cC(g) + dD(g)

İleri tepkime hızı(ki) = geri tepkime hızı(kg)
Kimyasal Denge İfadesi Yazımı

Önemli!
Saf katılar ve sıvılar denge bağıntısında yer almaz.

Açıklayıcı Örnek 1

A2(g) + 3B2(g) ⇌ 2AB3(g) tepkimesine göre 1 litrelik kapta 12 mol A2 ve 16 mol B2 ile reaksiyon başlatılıyor. Sistem dengeye ulaştığında kapta 8 mol A2 kalıyor. Verilen bilgilere göre bu tepkimenin Kd sabiti kaçtır?

Çözüm:  A2(g) + 3B2(g) ⇌ 2AB3(g) ** Denge bağıntısına M (molar derişim) yazılır ve hesaplama yapılır. Soruda miktarlar mol cinsinden verildiği için molariteye dönüştürmemiz gerekir. Yine soruda verilen 1 litre ile tüm mol miktarlarını molariteye çevirmemiz gerekir.
Başlangıç 12 mol 16 mol
Değişim -4 mol -12 mol +8 mol
Denge 8 mol 4 mol 8 mol
Derişim** 8 mol/1L = 8 M 4 mol/1L = 4M 8 mol/1L = 8M

Kimyasal Denge Soru 1 Çözümü

3. Kısmi Basınçlar Cinsinden Kimyasal Denge

Gaz fazındaki maddeler için derişimler yerine kısmi basınçlarda alınabilir. Buna “basınca bağlı denge sabiti” denir.

aA(g) + bB(g) ⇌ cC(g) + dD(g)

Kısmi Basınçlar Cinsinden Kimyasal Denge

Kp ile Kd arasındaki İlişki

Kp = Kd.(RT)Δn Δnmol = nürünler – ngirenler R = ideal gaz sabiti = 0,082

Not: Δn = 0 ise Kp = Kd olur.

Açıklayıcı Örnek 2
AB3(g) + B2(g) ⇌ AB5(g) tepkimesinin 340 oC ‘de denge sabiti Kd=98,125 olduğuna göre aynı sıcaklıkta Kp değeri nedir?

Çözüm:  Kp = Kd.(RT)Δn olduğuna göre, K= 98,125 . (0,082 . 613)-1
T(K0) = 340 + 273 = 613 K0 K= 1,95

4. Denge Sabitindeki Değişiklikler ve Denge Sabitinin Değişimi

1. Bir tepkimede denge sabiti K ise bu tepkime ters çevrilirse denge sabiti 1/K olur.

A(g) + B(g) ⇌ C(g) Kd = 5 ise,
C(g) ⇌ A(g) + B(g) Kd = 1/5 olur.

2. Bir tepkime herhangi bir n sayısı ile çarpılırsa denge sabiti Kn olur.

A(g) + B(g) ⇌ C(g) Kd = 7 ise,
2A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g) Kd= 7=49 olur.
** 1/2 ile bölerseniz 1/2’de Ksabitinin üzerine üs olarak yazılır ve kök alma işlemi yapılır.

3. Dengedeki iki tepkime toplanırsa denge sabitleri çarpılarak yeni tepkimenin denge sabiti bulunur.

A(g) + B(g) ⇌ C(g)  Kd1 = 8
C(g) + B(g) ⇌ AB2(g) ♦ Kd2 = 4
A(g) + 2B(g) ⇌ AB2(g) ♦ Kdson = Kd1 x  Kd2 = 32

5. Denge Kesri / Yalancı Denge

Bir tepkimenin herhangi bir anda dengede olup olmadığını anlamak için tepkimede yer alan maddelerin molar derişimleri ya da kısmi basınçları denge bağıntısında yerlerine koyularak Qd denge kesri bulunur. Daha sonra Kd ile karşılaştırılır.

Qd = ürünler/girenler
Kd = Qd Sistem dengededir.
Kd > Qd sistem ürünler lehine oluşrak dengeye ulaşır.
Kd < Qd sistem girenler lehine oluşarak dengeye ulaşır.

Açıklayıcı Örnek 3
3 mol A2, 3 mol B2 ve 5 mol AB belirli bir sıcaklıkta bir litrelik bir kaba yerleştiriliyor. A2(g) + B2(g) ⇌ 2AB(g) reaksiyonu için Kd = 52 olduğuna göre;

a) Reaksiyonun dengede olup olmadığını, değilse ne tarafa yürüdüğünü bulunuz.
Önce verilen mol sayılarını molar derişim cinsinden yazalım.

Kimyasal Denge Örnek 3 Çözümü

Kd = 52 verildiğine ve bizde Qd‘yi 2,77 bulduğumuza göre Kd > Qd ‘dir. Sistem dengede değildir. Sistem ürünler tarafına doğru ilerler.
b) Aynı soruyu 2,5 mol A2, 6 mol B2 ve 7,45 mol AB için 1,75 litrelik kap verilenleriyle birlikte çözünüz.

6. Dengeye Etki Eden Faktörler

Le Chatelier İlkesi: Denge durumundaki bir sisteme dışarıdan bir etki yapıldığında, sistem bu etkiyi azaltacak yönde tepki vererek tekrar dengeyi oluşturur. Bu duruma Le Chatelier ilkesi denir.

6.1. Sıcaklığın Etkisi

Denge sabiti sadece sıcaklıkla değişir.

  1. Ekzotermik tepkimelerde ΔH < 0 Sıcaklık arttırılırsa denge girenler yönüne bozulur. Denge sabitinin değeri küçülür. Sistem soğutulursa bu kez denge ürünler yönüne bozulur ve denge sabitinin değeri büyür.
  2. endotermik tepkimelerde ΔH > 0 Sıcaklık arttırılırsa denge ürünler yönüne bozulur. Denge sabitinin değeri büyür. Sistem soğutulursa denge bu kez girenler lehine bozulur ve denge sabitinin değeri küçülür.

6.2. Derişimin Etkisi

Sistem dengedeyken tepkimedeki maddelerden herhangi biri ilave edilirse ya da ortamdan uzaklaştırılırsa denge bozulur. Denge sabitinin sayısal değeri değişmez.

6.3. Katalizörün Etkisi

Sistem dengedeyken ortama katalizör eklemek dengeyi değiştirmez. Sadece sistem daha kısa sürede dengeye gelir.

6.4. Basınç / Hacim Değişiminin Etkisi

Hacim↓ azaltılırsa basınç↑ artar, hacim↑ arttırılırsa basınç↓ azalır. Burada 3 durum söz konusudur.

1.durum: Gaz fazından tepkimeye girenlerin katsayıları toplamı ürünlerin ürünlerin katsayıları toplamına eşit olduğunda, hacimdeki değişişiklik dengenin yönünü değiştirmez.Toplam basınç artar ama gazların mol sayısı değişmez, derişimler↑ artar ve denge sabitinin değeri değişmez.

2. durum: Girenlerin katsayıları daha fazlaysa,
⇒ Hacim↓ azaltılırsa denge mol sayısının az olduğu tarafa (ürünlere) ilerler.
⇒ Hacim↑ arttırılırsa denge mol sayısının fazla olduğu tarafa (girenlere) ilerler.

3. durum: Ürünlerin katsayıları daha fazlaysa,
⇒ Hacim↓ azaltılırsa denge mol sayısının az olduğu tarafa (girenlere) ilerler.
⇒ Hacim↑ arttırılırsa denge mol sayısının fazla olduğu (ürünlere) ilerler.


 Konu anlatımı ve örnek soruların sonuna geldiniz 🙂 Anlayamadıklarınızı ve çözemediğiniz soruları yorum kısmında veya Kimya Ödev ve Soru Gönder formundan bizlere gönderebilirsiniz. Sitemizi ziyaret ettiğiniz için teşekkür ederiz. 🙂 

 

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji Konu Anlatımı

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji Konu Anlatımı

Merhaba arkadaşlar 🙂 11. Sınıfın ilk konusu olan ” Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji” konu anlatımına hoş geldiniz. Bu konu YGS ve LYS sınavlarında karşınıza çıkabileceği gibi, ileride üniversite okurken de (okuduğunuz bölüme göre) bir dersin içinde veya ayrı bir ders olarak karşınıza çıkabilir. İlk başta zor bir konu gibi gözükse de aslında temeli güzel oturtup, farklı soru tiplerini çözerek başarınızı arttırabilirsiniz. Biz bu konuyu iki kısımda anlatacağız. Birincisi “Sözel Kısım” ,ikincisi ise “Sayısal Kısım”. Her zamanki gibi konuyu en basite indirgeyerek anlatacağız. Kimyasal reaksiyonlar ve enerji konu anlatımı ile fiziksel kimyaya bir giriş yapmış olacaksınız.

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji Konusuna Nasıl Çalışmalı?
Bizce önce sözel kısmı güzelce kafanıza oturtun ve sayısal kısma geçin. Çünkü konu ile ilgili sözel ve sayısal sorular gelebilmektedir. Yani sadece sayısal kısmı çalışayım, “sözel kısım önemsiz zaten” gibi bir düşünceye kapılmayın. Zaten konuyu iki taraftanda çalışıp öğrenince sorular size zevkli gelmeye başlayacak ve belli bir yerden sonra bulmaca çözer gibi olacaksınız 🙂 Sayısal kısımla ilgili örnekler zamanla sitemize eklenmektedir.

Tanımlar

Evren: Sistem ve ortamın birlikte bulunduğu bölgeye denir.
Termodinamik: Isı, sıcaklık, enerji ve iş arasındaki ilişkiyi inceleyen bilim dalıdır.
Sistem: Belirli sınırlarla çevrilmiş olan evrenin bir parçasıdır.

Ortam: Sistemin dışında kalanlardır.
Açık Sistem: Ortam ile enerji ve madde dönüşümü yapabilen sistemlere denir. Örnek olarak; bir tabak sıcak çorbayı masaya koyduğunuzda çorba ısı kaybederek soğur ve üzerinden çıkan buharlar ile de çok az da olsa madde kaybına uğrar.
Kapalı Sistem: Ortam ile sadece enerji dönüşümü yapabilen sistemlere denir. Örnek olarak; bir tabak sıcak çorbayı tekrar masaya koyalım ve üzerini başka bir tabak ile hava almayacak şekilde kapatalım. Bu sefer çorba soğuyacaktır fakat buhar ile madde kaybı yaşamayacaktır.
İzole Sistem: Ortam ile madde dönüşümünde bulunmayan fakat enerji dönüşümünü (ihmal edilebilecek seviyede) yapan sistemlere denir. Örnek olarak; bir tabak sıcak çorbayı başka bir kabın içine ağzını kapatarak koyalım. Kaptaki sıcak su çorbayı bir süre sıcak tutacaktır. Ancak zaman geçtikçe çorba soğumaya başlayacaktır. Çorba, buharı dışarı veremediği için madde kaybına uğramayacaktır.

Sıkılmadan devam edelim.

İzotermal Sistem: Sıcaklığı sabit olan sistemlere denir. Örnek olarak; sağlıklı bir insan vücudü her zaman 36,5 derecedir.
İzokorik Sistem: Hacmi sabit olan sistemlere denir. Örnek olarak; bir bardak çay ortam ile enerji dönüşümü yapar ancak iş alışverişi yapmaz.
İzobarik Sistem: Basıncı sabit olan sistemlere denir. İzobarik sistemler ortam ile hem enerji hem de iş dönüşümü yapabilirler.
Isı: Belirli sıcaklıktaki bir sistemden daha düşük sıcaklıktaki bir sisteme sıcaklık farkı nedeniyle geçen enerjiye denir. Bir enerji transfer biçimidir.
İş: Sıcaklıktan bağımsız olarak dönüşen enerjidir.
İç Enerji: Bir maddenin taneciklerinin dönme, titreşim, öteleme gibi hareketlerinden kaynaklanan kinetik enerji ile kimyasal veya fiziksel bağları veya nükleonları bir arada tutan kuvvet gibi etkileşimlerinin enerjilerinin toplamını ifade eden kavramdır. U harfi ile gösterilir. İç enerji doğrudan hesaplanamaz, ancak değişimi hesaplanabilir.

    • ΔU = Uson – Uilk yardımıyla hesaplanabilir.

Entalpi: Maddenin yapısındaki her türden enerjilerin toplamına denir. (Örneklere bakınız.)
Entropi: En kolay bir ifade ile; bir sistemdeki düzensizliği ifade eder.
Endotermik Tepkime: Isı alan tepkimelere denir.
Ekzotermik Tepkime: Isı veren tepkimelere denir.

Sayısal Kısım

1) Standart Oluşum Entalpileri

Tanım: Kimyasal reaksiyon sırasında meydana gelen enerji değişimine standart oluşum entalpileri denir.

Bir tepkimede standart oluşma entalpisi şu formülle bulunur;

ΔH = ∑ΔHoürünler – ∑ΔHoürünler

Yani ürünlerin entalpileri toplanıp girenlerden çıkarılır.

2) Hess Kanunu

Bir reaksiyon birkaç aşamadan oluşuyorsa yani birden fazla tepkimenin sonucunda gerçekleşiyorsa bu reaksiyonların entalpilerinin toplanması da en son reaksiyonun entalpisini verir. Buna Hess Yasası (Kanunu) denir.

  • Reaksiyon ters çevrilirse entalpi işaret değiştirir. (+ ise – , – ise +)
  • Reaksiyon bir sayı ile çarpılırsa entalpide o sayı ile çarpılır.

Hess Yasası ile örnekler ve sorular için tıklayınız.

3) Termodinamiğin 0. Kanunu

Kısaca özetlemek gerekirse 0. Kanun bize şunu söyler:  Eğer iki madde üçüncü bir maddeyle sıcaklık bakımından eşdeğerde ise bu iki madde birbiriyle de sıcaklık bakımından eşdeğerdedir.

4) Termodinamiğin 1. Kanunu

Bir sistemin iç enerjisinin değişimi; sisteme verilen ısı ile, sistemin çevresine uyguladığı iş toplamıdır. Formülüze edersek;

U2 – U1 = Q + W 

  • Bu formül bize izole bir sistemde enerjinin sabit olacağını söyler. Enerji yoktan var edilemez, yoktan var edilemez. Enerji sadece bir şekilden başka bir şekle dönüşür.

5) Termodinamiğin 2. Kanunu

 

6) Termodinamiğin 3. Kanunu

Eğer mutlak sıcaklığa inilirse bu sıcaklıktaki tüm taneciklerin entropileri eşit olur.

7) Gibbs Serbest Enerjisi

ΔG = ΔH – TΔS

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji Konu Anlatımı burada bitiyor. Umarız sizlere faydalı olmuştur. Eklenmesini istediğiniz yerleri ve anlamadığınız kısımları yorum yaparak bizlere sorabilirsiniz.