11. sınıf: Çeşitlilik

Denge, kimyasal değişimin durması değil ileri ve geri süreçlerin hızlarının eşitlenmesidir. Çeşitlilik temasında denge sabiti, koşul değişiklikleri, asit-baz çözeltileri ve az çözünen tuzlar incelenir. Hesap boyunca mevcut derişim ile denge derişimini ve madde miktarı ile derişimi ayrı tutmak gerekir.

Denge sabiti ve tepkime bölümünü ayırın

Denge ifadesinde türlerin derişimleri dengelenmiş tepkime katsayılarıyla üs alır; saf katılar ve saf sıvılar ifadeye yazılmaz. Anlık derişimlerden hesaplanan tepkime bölümü denge sabitiyle karşılaştırılarak yön tahmin edilir. Sıcaklık sabitken derişim veya hacim değişimi denge konumunu etkileyebilir fakat denge sabitini değiştirmez.

pH hesabında kimyasal süreci önce kurun

Kuvvetli ve zayıf asit-baz ayrımı derişimden farklıdır. Zayıf türlerde iyonlaşma dengesi ve kullanılan yaklaşımın koşulu değerlendirilir. Asit ve baz karışımında önce nötralleşme için mol hesabı yapılır. Kuvvetli asit-kuvvetli baz karışımında artan iyonun son hacimdeki derişimi bulunur; zayıf türler varsa sonrasında iyonlaşma veya hidroliz dengesi değerlendirilir. Titrasyonda eşdeğerlik miktarları tepkime oranına bağlıdır.

Çözünürlük dengesini formülden türetin

Tuzun çözünme denklemi iyonların sayısını ve yükünü belirler. Molar çözünürlükten iyon derişimlerine geçerken formül katsayılarını koruyun; ardından çözünürlük çarpımı ifadesini kurun. Ortak iyon etkisi ile sıcaklık değişiminin etkisini ayırın. Nötr çözeltide pH'nin her sıcaklıkta mutlaka yedi olması gerekmediğini hatırlayın.

İlgili kazanımlar

KİM.11.2.1 Tepkimelerin tersinir olabileceğine ilişkin bilimsel gözlem yapabilme
KİM.11.2.2 Tepkimelerdeki denge sürecine ilişkin bilimsel gözleme dayalı tahminde bulunabilme
KİM.11.2.3 Denge sabiti ifadesinin oluşturulmasına ilişkin tümevarımsal akıl yürütebilme
KİM.11.2.4 Tersinir tepkimelerin dengeye ulaşıp ulaşmadığını bilimsel veriye dayalı tahmin edebilme
KİM.11.2.5 Dengeye etki eden faktörleri bilimsel sorgulayabilme
KİM.11.2.6 Saf suyun otoiyonizasyonuna ilişkin bilimsel gözlem yapabilme
KİM.11.2.7 Asit ve baz teorilerini karşılaştırabilme
KİM.11.2.8 Asitlerin ve bazların kuvvetlerine ilişkin bilimsel sorgulama yapabilme
KİM.11.2.9 Kuvvetli asit-zayıf asit ve kuvvetli baz-zayıf baz sulu çözeltilerindeki pH hesaplamalarını karşılaştırabilme
KİM.11.2.10 Nötralleşme olayını operasyonel tanımlayabilme
KİM.11.2.11 Kuvvetli asit ve kuvvetli baz çözeltilerinin derişimlerini titrasyon yöntemiyle belirlemeye yönelik deney yapabilme
KİM.11.2.12 Asidik ya da bazik ürünlerin en uygun olanına karar verebilme
KİM.11.2.13 Suda az çözünen tuzların çözünürlüğüne ilişkin bilimsel model oluşturabilme
KİM.11.2.14 Suda az çözünen tuzların çözünürlüğüne etki eden faktörlere ilişkin bilimsel çıkarım yapabilme

Çözümlü örnekler

Örnek 1

\mathrm{CH_{3}COOH(suda)} + \mathrm{H_{2}O(s)} \rightleftharpoons \mathrm{CH_{3}COO^{-}(suda)} + \mathrm{H_{3}O^{+}(suda)}

dengesi için derişimler türünden denge sabiti (

K_{c}

) ifadesi nedir?

A)
$K_{c}=\frac{[\mathrm{CH_{3}COO^{-}}][\mathrm{H_{3}O^{+}}]}{[\mathrm{CH_{3}COOH}][\mathrm{H_{2}O}]}$
B)
$K_{c}=\frac{[\mathrm{CH_{3}COO^{-}}]+[\mathrm{H_{3}O^{+}}]}{[\mathrm{CH_{3}COOH}]}$
C)
$K_{c}=\frac{[\mathrm{CH_{3}COOH}]}{[\mathrm{CH_{3}COO^{-}}][\mathrm{H_{3}O^{+}}]}$
D)
$K_{c}=\frac{[\mathrm{CH_{3}COO^{-}}][\mathrm{H_{3}O^{+}}]}{[\mathrm{CH_{3}COOH}]}$
E)
$K_{c}=\frac{[\mathrm{CH_{3}COOH}][\mathrm{H_{2}O}]}{[\mathrm{CH_{3}COO^{-}}][\mathrm{H_{3}O^{+}}]}$

Çözümü ve cevabı göster

↔ Uzun ifadeleri yatay kaydırabilirsiniz.

1. Adım (Kimya: model ve işlem): Gaz ve çözelti türleri ifadeye yazılır; saf katı ve saf sıvıların derişimi sabit olduğundan yazılmaz.

\mathrm{CH_{3}COOH(suda)} + \mathrm{H_{2}O(s)} \rightleftharpoons \mathrm{CH_{3}COO^{-}(suda)} + \mathrm{H_{3}O^{+}(suda)}\Longrightarrow \text{ifadeye girenler: }\mathrm{CH_{3}COOH},\ \mathrm{CH_{3}COO^{-}},\ \mathrm{H_{3}O^{+}}

2. Adım (Kimya: model ve işlem): Ürün derişimleri paya, tepken derişimleri paydaya katsayıları üs olacak şekilde yazılır.

\text{ifadeye girenler: }\mathrm{CH_{3}COOH},\ \mathrm{CH_{3}COO^{-}},\ \mathrm{H_{3}O^{+}}\Longrightarrow K_{c}=\frac{[\mathrm{CH_{3}COO^{-}}][\mathrm{H_{3}O^{+}}]}{[\mathrm{CH_{3}COOH}]}

Cevap

K_{c}=\frac{[\mathrm{CH_{3}COO^{-}}][\mathrm{H_{3}O^{+}}]}{[\mathrm{CH_{3}COOH}]}

Örnek 2

\mathrm{PCl_{5}(g)} \rightleftharpoons \mathrm{PCl_{3}(g)} + \mathrm{Cl_{2}(g)}

(

\Delta H>0

) tepkimesi kapalı bir kapta dengededir. Sabit sıcaklık ve hacimde kaba bir miktar He gazı ekleniyor. Buna göre denge hangi yöne kayar ve

K_{c}

nasıl değişir?

A)
$\text{denge etkilenmez};\ K_{c}\ \text{değişmez}$
B)
$\text{denge ileri yönde (ürünler yönüne) kayar};\ K_{c}\ \text{artar}$
C)
$\text{denge etkilenmez};\ K_{c}\ \text{azalır}$
D)
$\text{denge geri yönde (tepkenler yönüne) kayar};\ K_{c}\ \text{değişmez}$
E)
$\text{denge geri yönde (tepkenler yönüne) kayar};\ K_{c}\ \text{artar}$

Çözümü ve cevabı göster

↔ Uzun ifadeleri yatay kaydırabilirsiniz.

1. Adım (Kimya: model ve işlem): Le Chatelier ilkesine göre denge, uygulanan etkiyi azaltacak yönde kayar.

\text{tepkimeye giren gazların derişimleri değişmez}\Longrightarrow \text{denge etkilenmez}

2. Adım (Kimya: model ve işlem): Derişim, hacim, basınç, katalizör ve soy gaz Kc değerini değiştirmez. Sıcaklık değişiminde denge ileri yöne kayarsa Kc artar, geri yöne kayarsa azalır.

\text{Kc yalnız sıcaklıkla değişir}\Longrightarrow \text{denge etkilenmez};\ K_{c}\ \text{değişmez}

Cevap

\text{denge etkilenmez};\ K_{c}\ \text{değişmez}

Örnek 3

25 °C sıcaklıkta

0{,}1\ \mathrm{M}

200\ \mathrm{mL}

\mathrm{HBr}

çözeltisi ile

0{,}5\ \mathrm{M}

100\ \mathrm{mL}

\mathrm{KOH}

çözeltisi karıştırılıyor. Hacimlerin toplandığı kabul edildiğine göre son çözeltinin pH değeri kaçtır?

A)
$14$
B)
$2$
C)
$1$
D)
$13$
E)
$7$

Çözümü ve cevabı göster

↔ Uzun ifadeleri yatay kaydırabilirsiniz.

1. Adım (Kimya: model ve işlem): Asidin verebileceği hidrojen iyonu miktarı (mmol) tesir değerliği, molarite ve mL hacmin çarpımıdır.

0{,}1\cdot 200=20

2. Adım (Kimya: model ve işlem): Bazın verebileceği hidroksit iyonu miktarı aynı şekilde bulunur.

0{,}5\cdot 100=50

3. Adım (Kimya: model ve işlem): Artan iyon miktarı bulunur.

50-20=30

4. Adım (Kimya: model ve işlem): Artan iyon miktarı toplam hacme bölünerek derişimi bulunur.

\frac{30}{200+100}=0{,}1

5. Adım (Kimya: model ve işlem): pOH, hidroksit iyonu derişiminin eksi logaritmasıdır.

-\log\left(0{,}1\right)=1

6. Adım (Kimya: model ve işlem): 25 °C sıcaklıkta pH = 14 − pOH.

14-1=13

Cevap

13

Sık yapılan hatalar

Dengede tepken ve ürün derişimlerinin eşit olduğunu varsaymak.
Nötralleşme öncesi iki çözeltinin pH değerlerinin ortalamasını almak.
Çözünürlük çarpımını her tuz için yalnız molar çözünürlüğün karesi olarak yazmak.

Uygulama ve etkinlik sınırları

Denge, pH ölçümü ve titrasyon deneyleri burada fiilen yapılmaz; ürün değerlendirmeleri soruda verilen ölçütlerle sınırlıdır.

Çalışmaya devam edin

Öğrenci alanında çalış Öğretmen alanında hazırla

Sınıf konularına dön