Kimyda denge kurulurken eğer basınç azalırsa tepkime fazla mol sayısı olan tarafa kayıyor bunun sebebi ne?

merhaba, cevabı metin olarak yazmıştım ancak görülmüyor nedense bu yüzden aldığım ekran görüntülerini ekliyorum anlamadığın bir şey olursa sorabilirsin umarım açıklayıcı bi şekilde yazmışımdır kolay gelsin iyi çalışmalar

Basıncı dengelemek için. Ortamın basıncını azalttığınız zaman eski basınca yaklaşmak için denge; mol sayısının fazla olduğu tarafa kayıyor, mol sayısı artınca basınç da artıyor. Buna ek olarak benzer bir örneği indüksiyon akımında da görüyoruz.

İndüksiyon akımı doğanın manyetik alan değişimine karşı gelmesiyle oluşuyor. Denge de basınç değişimine karşı gelip eski basıncına yaklaşmaya çalışıyor.

Selam, gerçekten çok güzel bir soru. Biraz uzun olacak ama tamamını okuman sana çok şey katacak, düşüne düşüne sindirerek oku lütfen :)

Kimyada tersinir tepkimelerde sistem, üzerinde yapılmış bir değişikliğin etkisini minimize etmeye çalışır (le chatelier's principle). Bunu bir kural olarak söyleyip geçmek yerine altındaki nedene bakalım. Bu prensibi gerçekten anlamak için önce denge anı nedir sorusunu yanıtlamamız gerekiyor. Kimyada tersinir tepkimelerde ileri ve geri tepkimeler farklı hızlarda gerçekleşir. Yani hem reaktanlar ürüne dönüşür hem de ürünler reaktanlara dönüşür. Peki bu ileri ve geri tepkimelerinin hızları nelere bağlı?

tek basamaklı (elementer) tepkimesini ele alalım. İleri ve geri tepkime hız bağıntılarını yazalım:

(Arrhenius equation)

Bir tepkimenin hız bağıntısı, o tepkimenin hızının reaktanların derişimlerine nasıl bağlı olduğunu anlatır bize. Bunun anlamı şudur: ben (örnekteki) ileri tepkimede maddesinin derişimini diyelim ki 2 katına çıkardım, tepkimenin hızı bu değişimden çarpanıyla etkilenir. (Tabii ki bu maddenin suda veya gaz fazında olduğu durumda gerçekleşir bu. Katıların ve saf sıvıların derişimi yani yoğunluğu sabittir çözücü durumundaki sıvıların derişimindeki değişim ise göz ardı edilebilecek kadar azdır. Eğer aynı yüzey alanına sahip olduklarını düşünürsek 1 kilogram demirin paslanma tepkimesi 100 gram demirin paslanma tepkimesinden daha "hızlı" değildir.)

Arrhenius eşitliği ise bize tepkime hız sabiti 'nın reaktanların yüzey alanıyla (çarpışma frekansını arttırır) ve sıcaklıkla doğru, aktivasyon enerjisiyle ters orantılı olduğunu söyler. Katıları küçük parçalara ayırmak bu yüzden tepkime hızını arttırır.

Şimdi üstteki iki paragrafın da sebebini anlarsak işimiz bitti sayılır. Tepkimelerin hızları, birim hacimdeki çarpışma sayısıyla alakalıdır, yani derişimle. Hız bağıntısında hız sabitimiz 'nın etkilendiği değişkenlerin dışında tepkime hızını etkileyen tek bir faktör kalıyor o da derişim, yani dediğimiz gibi birim hacimdeki çarpışma sayısı. Kafanda şöyle canlandırabilirsin: Bir sulu çözeltide birim hacimde molekül olursa mı daha çok etkin çarpışma gerçekleşir yoksa molekül olursa mı daha çok etkin çarpışma gerçekleşir? İşte bu bize tepkime hızının reaktan derişimleriyle doğru orantılı olduğunu kanıtlar.

Farkındaysan maddelerin katsayıları hız bağıntısında kuvvet olarak yazılmış. Bunun sebebini anlamak için çarpışma olasılıklarını düşünmeliyiz. Anlamak kolay olsun diye tepkimesini ele alalım. Bu tepkimede bir adet molekülü 2 adet molekülüyle tepkimeye giriyor. Yani molekülü, 2 tane molekülüyle karşılaşmalı. molekülünün derişimini iki katına çıkarırsak her bir molekülünün iki molekülüyle etkin çarpışma olasılığı 4 katına çıkar. Böylece hız bağıntısını anlamış oluyoruz.

Denge anı; senin de bildiğin üzere ileri ve geri tepkime hızlarının eşitlendiği andır, yani ileri ve geri hız sabitlerinin oranına bakarak denge anındaki ürün ve reaktan derişimlerinin oranının hangi sayısal değere eşit olunca tepkimenin dengede olacağını anlayabiliriz. Şimdi son olarak maddelerin derişimlerini değiştirirsek tepkimenin dengeye gelmek için hangi yöne doğru hareket edeceğini anlayabiliriz. Homojen gaz fazındaki bir tepkimede tepkimenin basıncını azalttığını yani tepkime kabının hacmini arttırdığını düşün. Bu değişiklik her maddenin derişimlerini ani bir şekilde düşürür. Denge sabiti iken oldu. Şimdi sorunun cevabı geliyor. yani "yalancı denge sabiti" (reaction quotient/reaksiyon oranı) denge sabitinden büyük veya küçük olacağı bize tepkimenin o andan itibaren hangi yönde daha baskın olacağını söyler. Her maddenin derişimi aynı oranda azaldı, ancak pay kuvvetiyle payda ise kuvvetiyle azaldı. katsayısı daha büyükse reaksiyon oranı daha az olur ve sistem ürünlere kayar (basınç azaldı sistem mol sayısının fazla olduğu yere kaydı). Tam tersi durumda da aynı şey geçerlidir daha fazlaysa reaksiyon oranı denge sabitinden daha büyük olur ve sistem reaksiyon oranını azaltmak için reaktanlara yani mol sayısının fazla olduğu yere kayar.

Uzun lafın kısası, tepkimenin hangi tarafı derişimin azalmasından daha çok etkilendiyse o tepkime yönünün hızı daha çok düşmüştür ve tepkime tekrar dengeye gelebilmek için o tepkimenin hızını arttırır, diğer tepkimenin hızını ise azaltır. Böylece yine ortada buluşurlar ve denge kurulur.