Kimyasal denge: adım adım çözümlü alıştırma soruları

Şekiller, ipuçları ve ayrıntılı çözümlerle ücretsiz Kimyasal denge alıştırma soruları. Her seferinde yeni değerler, üç seviyede: derişimlerden Kc, ICE tablosu, ikinci derece denklemli ICE tablosu.

Ücretsiz alıştırma sorusuKolay
N2​0,2mol/L+3H2​0,4mol/L⇌2NH3​0,3mol/LKc​ = ?

N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 tepkimesi için denge derişimleri [N2] = 0,2 mol/L, [H2] = 0,4 mol/L, [NH3] = 0,3 mol/L. Denge sabiti Kc değerini bulun.

[N2] = 0,2[H2] = 0,4[NH3] = 0,3
Sonraki soru →
Kimyasal denge konusunu ücretsiz çalışınKimyasal denge konusunu şimdi çalışınHer gün 5 ücretsiz soru. Kart gerekmez.

Neler çalışırsınız

  1. Kolayderişimlerden Kc
  2. OrtaICE tablosu
  3. Zorikinci derece denklemli ICE tablosu

Kimyasal denge soruları nasıl çözülür

  1. Kc’yi, her biri katsayısı kadar kuvveti alınmış ürünler bölü reaktanlar olarak yazın.
  2. Bir ICE tablosu kurun: Başlangıç, Değişim (katsayılar çarpı x adımlarıyla), Denge.
  3. Denge ifadelerini Kc’ye yerleştirin ve x için çözün.
  4. x’in bir yaklaşım için yeterince küçük olup olmadığını kontrol edin; değilse ikinci derece denklemi çözün.

Sık yapılan hatalar

  • Kc’deki üsleri unutmak.
  • Denge derişimleri yerine başlangıç derişimlerini kullanmak.
  • x küçük değilken küçük x yaklaşımını kullanmak.

Temel formüller

Denge sabiti
Kc = [C]c[D]d/([A]a[B]b)
ICE tablosu
Başlangıç, Değişim (×katsayı), Denge
İkinci derece denklem
x = (−b + √(b² − 4ac))/(2a)

Kimyasal denge konusunu sıfırdan öğrenin

Bundan önce: Molarite ve seyreltme

1Kimyasal denge nedir?

Birçok tepkime sonuna kadar gitmez. Biraz ürün oluşur oluşmaz, ürün tekrar başlangıç maddelerine dönüşmeye başlar. ⇌ çift oku bunu gösterir.

H₂ + I₂ ⇌ 2HI

Başta ileri tepkime hızlıdır, çünkü çok H₂ ve I₂ vardır. Onlar tükendikçe yavaşlar, geri tepkime ise hızlanır.

Bir süre sonra iki tepkime de aynı hızda yürür. Derişimler artık değişmez. Bu duruma denge denir.

tc[H₂] = [I₂][HI]0,50,25

Tepkimeler durmamıştır. Moleküller hâlâ iki yönde de tepkimeye girer, ama oluşan her HI’ye karşılık bir tanesi parçalanır. İnsanların aynı hızda yukarı ve aşağı yürüdüğü bir yürüyen merdiveni düşünün: her kattaki kişi sayısı aynı kalır.

Kendini sına Kimyasal dengede aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
  1. Girenlerin ve ürünlerin derişimleri eşittir
  2. Tüm girenler ürüne dönüşmüştür
  3. İki tepkime de durmuştur
  4. İleri ve geri tepkimeler aynı hızda yürür

Cevap: İleri ve geri tepkimeler aynı hızda yürür. Dengede iki hız eşittir, bu yüzden derişimler sabit kalır. Birbirine eşit olmaları gerekmez ve tepkimeler yürümeye devam eder.

2Denge sabiti Kc

Dengede derişimler her zaman sabit bir orana uyar, yani denge sabitine. aA + bB ⇌ cC + dD tepkimesi için:

Kc = [C]c · [D]d / ([A]a · [B]b)

Köşeli parantez, dengedeki derişimi mol/L cinsinden gösterir. Ürünler üste, girenler alta gelir ve her biri kendi katsayısı kadar kuvvete yükseltilir.

H₂ + I₂ ⇌ 2HI için bu Kc = [HI]² / ([H₂] · [I₂]) olur.

  • Büyük bir Kc (1’den çok büyük): dengede çoğunlukla ürünler vardır.
  • Küçük bir Kc (1’den çok küçük): çoğunlukla girenler vardır.
  • Kc yalnızca sıcaklıkla değişir, başlangıç miktarlarıyla değişmez.

Le Chatelier ilkesi: bir dengeyi bozarsanız, bozulmanın bir kısmını geri alacak yönde kayar. Bir giren eklemek onu ürünlere doğru iter; bir ürünü çıkarmak da aynısını yapar.

Kendini sına N₂O₄ ⇌ 2NO₂ için dengede [N₂O₄] = 0,08 mol/L ve [NO₂] = 0,2 mol/L’dir. Kc nedir?
  1. 0,4
  2. 0,5
  3. 2,5
  4. 2

Cevap: 0,5. Kc = [NO₂]² / [N₂O₄] = 0,04 / 0,08 = 0,5. Karesini almayı unutmak 0,2 / 0,08 = 2,5 verir; kesri ters çevirmek ise 2 verir.

3ICE tablosu

Çoğu zaman yalnızca başlangıç derişimlerini ve Kc değerini bilirsiniz. Bir ICE tablosu her şeyin nasıl değiştiğini izler:

  • I (başlangıç, Initial): başlangıçtaki derişimler.
  • C (değişim, Change): her madde katsayısının x katı kadar değişir. Girenler azalır (−), ürünler artar (+).
  • E (denge, Equilibrium): başlangıç artı değişim.

Başlangıçta 0,5 mol/L H₂ ve I₂ ile H₂ + I₂ ⇌ 2HI için:

  • H₂: 0,5 − x
  • I₂: 0,5 − x
  • HI: 0 + 2x

Sonra denge satırını Kc ifadesine koyun ve x için çözün.

Burada olduğu gibi iki taraf da tam kareyse iki tarafın karekökünü alın. Aksi hâlde ax² + bx + c = 0 ikinci derece denklemi çıkar ve pozitif derişimler veren kökü tutarsınız:

x = (−b + √(b² − 4ac)) / (2a)
Kendini sına Yalnızca 1,0 mol/L N₂O₄ ile başlıyorsunuz ve bunun x mol/L’si tepkimeye giriyor: N₂O₄ ⇌ 2NO₂. Dengede [NO₂] nedir?
  1. 1,0 − 2x
  2. 2x
  3. x
  4. x²

Cevap: 2x. Tepkimeye giren her N₂O₄ iki NO₂ verir, bu yüzden NO₂ için değişim 0’dan başlayarak +2x’tir. x yazmak katsayıyı unutur; kare ancak sonra Kc’nin içinde görünür.

4Adım adım yöntem

  1. Denkleştirilmiş denklemi ve Kc ifadesini yazın: ürünler bölü girenler, her biri katsayısı kadar kuvvette.
  2. Denge derişimleri verilmişse onları koyun ve Kc’yi hesaplayın. İş biter.
  3. Aksi hâlde katsayılarla çarpılmış tek bir bilinmeyen x ile ICE tablosunu kurun.
  4. Denge ifadelerini Kc içine koyun.
  5. x için çözün: iki taraf da kareyse karekökle, değilse ikinci derece denklem formülüyle.
  6. İstenen derişimi bulun ve her derişimin pozitif olduğunu ve Kc’yi geri verdiğini kontrol edin.

5Çözümlü bir örnek

Her adımı izleyin. Açmadan önce bir sonrakini tahmin etmeye çalışın.

Çözümlü örnek

0,5 mol/L H₂ ve 0,5 mol/L I₂ bir kaba konup tepkimeye giriyor: H₂ + I₂ ⇌ 2HI, Kc = 4. Denge derişimleri [HI] ve [H₂]’yi bulun.

1

Kc’yi yazın

Kc = [HI]² / ([H₂] · [I₂]) = 4
2

ICE tablosunu kurun

Başlangıç: H₂ 0,5, I₂ 0,5, HI 0. Değişim: −x, −x, +2x.

Denge: [H₂] = [I₂] = 0,5 − x ve [HI] = 2x.

3

Kc’ye yerine koyun

4 = (2x)² / (0,5 − x)²

Hem pay hem payda karedir.

4

Karekök alın

2 = 2x / (0,5 − x)
1 − 2x = 2x ⇒ x = 0,25 mol/L
5

Derişimleri bulun

[HI] = 2x = 0,50 mol/L ve [H₂] = [I₂] = 0,5 − 0,25 = 0,25 mol/L.

6

Cevabı kontrol edin

0,50² / (0,25 · 0,25) = 0,25 / 0,0625 = 4

Bu Kc = 4’ü geri verir ve tüm derişimler pozitiftir.

Cevap

[HI] = 0,50 mol/L ve [H₂] = [I₂] = 0,25 mol/L

6Sık yapılan hatalar

  • Üsleri unutmak. 2 katsayısı, derişimin karesinin alınacağı anlamına gelir.
  • Girenleri üste koymak. Kc her zaman ürünler bölü girenlerdir.
  • Kc içinde denge derişimleri yerine başlangıç derişimlerini kullanmak.
  • Değişim satırında x’i katsayıyla çarpmayı unutmak: 2HI, x kadar değil 2x kadar değişir.
  • “x küçüktür” yaklaşımını küçük olmadığında kullanmak. x başlangıç değerinin yaklaşık %5’inden büyükse ikinci derece denklemi çözün.
  • İkinci derece denklemin negatif kökünü tutmak; negatif derişim verir.
Kendini sına H₂ + I₂ ⇌ 2HI için denge derişimleri [H₂] = 0,1, [I₂] = 0,1 ve [HI] = 0,4 mol/L’dir. Kc nedir?
  1. 0,0625
  2. 16
  3. 40
  4. 80

Cevap: 16. Kc = 0,4² / (0,1 · 0,1) = 0,16 / 0,01 = 16. Karesiz 40 bulursunuz; ürünleri girenlerin altına koymak 0,0625 verir.

7Sınav soruları nasıl görünür

  • Kolay: derişimlerden Kc. Tüm denge derişimleri verilir; Kc’yi yazın ve hesaplayın.
  • Orta: ICE tablosu. Eşit başlangıç miktarlarından H₂ + I₂ ⇌ 2HI; x’i bulmak için karekök alın, sonra bir derişimi bulun.
  • Zor: ikinci dereceden denklemli ICE tablosu. PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂ gibi bir madde bilinen bir başlangıçtan ayrışır; x² + Kc·x − Kc·c₀ = 0’ı çözün.

Zor bir soru örneği: Kc = 0,2 ile 0,5 mol/L PCl₅, x² + 0,2x − 0,1 = 0 verir; yani x = 0,232 mol/L Cl₂ ve [PCl₅] = 0,268 mol/L olur.

Uygulamada adım adım öğreninUygulamada adım adım öğrenin

Çözümlü örnekler

Örnek 1Kolay
N2​O4​0,08mol/L⇌2NO2​0,05mol/LKc​ = ?

N2O4 ⇌ 2NO2 tepkimesi için denge derişimleri [N2O4] = 0,08 mol/L, [NO2] = 0,05 mol/L. Denge sabiti Kc değerini bulun.

[N2O4] = 0,08[NO2] = 0,05

İstenen: Kc

İpuçlarını göster
  1. Ürünler kesrin payına, reaktanlar paydasına yazılır.
  2. Her derişimin üssü, katsayısına eşittir.
  3. K = [NO2]2/([N2O4]).
Cevabı ve adım adım çözümü göster

Kimyasal denge: aA + bB ⇌ cC + dD için denge sabiti, denge derişimleri kullanılarak Kc = [C]c[D]d/([A]a[B]b) şeklindedir. ICE tablosu (Başlangıç, Değişim, Denge), başlangıç miktarlarını katsayılarla ölçeklenmiş tek bir x bilinmeyeni üzerinden denge miktarlarına bağlar.

Kc ifadesi

Kc = [NO2]2/([N2O4])

Yerine koyun

Kc = 0,052/(0,08) = 0,03125

Cevap

Kc = 0,03125
Örnek 2Orta
H2​I2​HII0,20,20C−x−x+2xE0,2 − x0,2 − x2x

Bir kaba 0,2 mol/L H₂ ve 0,2 mol/L I₂ konuyor ve H₂ + I₂ ⇌ 2HI tepkimesi gerçekleşiyor; Kc = 4. Denge derişimi [HI] değerini bulun.

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0,2 mol/LKc = 4

İstenen: [HI] (mol/L)

İpuçlarını göster
  1. x mol/L H₂’nin tepkimeye girdiği bir ICE tablosu kurun.
  2. Kc = (2x)²/((c₀ − x)²). İki taraf da tam kare, bu yüzden karekök alın.
  3. √K = 2 = 2x/(0,2 − x).
Cevabı ve adım adım çözümü göster

Kimyasal denge: aA + bB ⇌ cC + dD için denge sabiti, denge derişimleri kullanılarak Kc = [C]c[D]d/([A]a[B]b) şeklindedir. ICE tablosu (Başlangıç, Değişim, Denge), başlangıç miktarlarını katsayılarla ölçeklenmiş tek bir x bilinmeyeni üzerinden denge miktarlarına bağlar.

Denge ifadesi

4 = (2x)²/(0,2 − x)²

Karekök alın

2 = 2x/(0,2 − x) → x = 0,2·2/(2 + 2) = 0,1 mol/L

Denge derişimi

[HI] = 2x = 0,2 mol/L

Cevap

[HI] = 0,2 mol/L
Örnek 3Zor
PCl5​PCl3​Cl2​I0,2500C−x+x+xE0,25 − xxx

PCl₅ ayrışıyor: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, tepkime sıcaklığında Kc = 0,04. Kapta başlangıçta yalnızca 0,25 mol/L PCl₅ var. Denge derişimi [Cl2] değerini bulun.

[PCl₅]₀ = 0,25 mol/LKc = 0,04

İstenen: [Cl2] (mol/L)

İpuçlarını göster
  1. ICE tablosu: PCl₅ x kadar azalır, PCl₃ ve Cl₂ her biri x kadar artar.
  2. K = x²/(c₀ − x), düzenlenince x² + K·x − K·c₀ = 0 olur.
  3. İkinci derece denklemin kök formülünü kullanın ve pozitif kökü alın.
Cevabı ve adım adım çözümü göster

Kimyasal denge: aA + bB ⇌ cC + dD için denge sabiti, denge derişimleri kullanılarak Kc = [C]c[D]d/([A]a[B]b) şeklindedir. ICE tablosu (Başlangıç, Değişim, Denge), başlangıç miktarlarını katsayılarla ölçeklenmiş tek bir x bilinmeyeni üzerinden denge miktarlarına bağlar.

Denge ifadesi

0,04 = x²/(0,25 − x) → x² + 0,04·x − 0,01 = 0

İkinci derece denklemi çözün

x = (−0,04 + √(0,04² + 4·0,01))/2 = 0,08198 mol/L

Denge derişimi

[Cl₂] = x = 0,08198 mol/L

Cevap

[Cl2] = 0,08198 mol/L

Sorular ve cevaplar

Kimyasal denge nedir?

Birçok tepkime sonuna kadar gitmez. Biraz ürün oluşur oluşmaz, ürün tekrar başlangıç maddelerine dönüşmeye başlar. ⇌ çift oku bunu gösterir.

Başta ileri tepkime hızlıdır, çünkü çok H₂ ve I₂ vardır. Onlar tükendikçe yavaşlar, geri tepkime ise hızlanır.

Kimyasal denge soruları adım adım nasıl çözülür?
  1. Kc’yi, her biri katsayısı kadar kuvveti alınmış ürünler bölü reaktanlar olarak yazın.
  2. Bir ICE tablosu kurun: Başlangıç, Değişim (katsayılar çarpı x adımlarıyla), Denge.
  3. Denge ifadelerini Kc’ye yerleştirin ve x için çözün.
  4. x’in bir yaklaşım için yeterince küçük olup olmadığını kontrol edin; değilse ikinci derece denklemi çözün.
Kimyasal denge konusunda en sık yapılan hatalar nelerdir?
  • Kc’deki üsleri unutmak.
  • Denge derişimleri yerine başlangıç derişimlerini kullanmak.
  • x küçük değilken küçük x yaklaşımını kullanmak.
Kimyasal denge alıştırmaları neleri kapsar?
  • Kolay: derişimlerden Kc
  • Orta: ICE tablosu
  • Zor: ikinci derece denklemli ICE tablosu

Her soruda yeni değerler olur; böylece bir cevabı değil, yöntemi öğrenirsiniz. Takıldınız mı? Önce küçük bir ipucu açın, tam açıklamayı ise yalnızca gerektiğinde.

Çalışma nasıl işler

  • Her soruda yeni değerler olur; böylece bir cevabı değil, yöntemi öğrenirsiniz.
  • Takıldınız mı? Önce küçük bir ipucu açın, tam açıklamayı ise yalnızca gerektiğinde.
  • İlerlemeniz, hatalarınız ve kaydettiğiniz sorular saklanır; böylece sınavdan önce gözden geçirebilirsiniz.

Bu konudan önceki ve sonraki konular

Önce öğrenin

Molarite ve seyreltme

Sonra devam edin

pH ve tamponlar

Bu konuyu içeren dersler

Genel KimyaKimyasal Reaksiyon MühendisliğiFE Chemical sınav hazırlığı

Fen bilimleri alanında diğer konular

StokiyometriMolarite ve seyreltmeKalorimetri ve entalpipH ve tamponlarGenetikHücre biyolojisi

Yazdırılabilir çalışma kâğıdı

Cevaplı Kimyasal denge çalışma kâğıdı
Kimyasal denge konusunu ücretsiz çalışınKimyasal denge konusunu şimdi çalışınHer gün 5 ücretsiz soru. Kart gerekmez.