11 kimya KA_424

Kimyasal Reaksiyonlar›n H›zlar› ve Kimyasal Denge K‹MYASAL DENGEY‹ ETK‹LEYEN DE⁄‹fiKENLER A. LE CHATEL‹ER PRENS‹B‹ ★ Bir tepkime dengede iken gazlardan biri ortam- Dengedeki bir sistem, bir d›fl etkiyle bozulursa, dan al›n›rsa, tepkime azalan maddeyi art›rmak için tep- ki gösterir. Azalan maddenin deriflimi ilk haline gelemez. sistem bu etkiyi azalt›p yeniden dengeye varacak fle- kilde bir tepki gösterir. A(g) + 2 B(g) 2 C(g) Bir tepkimede çarp›flma say›s›n› artt›r›c› etkiler tepkimesi dengede iken ortamdan bir miktar C çekili- yap›ld›¤›nda tepkime azaltma yönünde tepki gösterir. yor. Maddelerin deriflimi; Bu etkiler; ★ Deriflim Etkisi [A] [B] [C] ★ Bas›nç ve Hacim Etkisi ––––– ––––– ––––– ★ S›cakl›k Etkisi Azal›r Azal›r Azal›r ★ Katalizör Etkisi deriflim (mol/litre) [C] [B] [A] 1. Deriflim Etkisi zaman Denge ba¤›nt›s›nda yer alan maddelerden birinin ESEN YAYINLARI ★ Çözelti halindeki maddelerin eklenmesi ya da eklenmesi ya da ç›kar›lmas› an›nda denge bozulur. deriflimlerinin azalt›lmas› denge durumunu etkiler. ★ Bir tepkimede bulunan kat› maddelerden ekle- C(k) + CO2(g) 2 CO(g) me ya da ç›karman›n dengeye etkisi olmaz. tepkimesinde ortama karbon eklenmesi ya da ortam- ★ Bir tepkimede bulunan s›v› maddelerden ekle- dan al›nmas› denge durumunu etkilemez. CO2 ve CO me ya da ç›karman›n dengeye etkisi olmaz. gazlar›n›n ilave edilmesi ya da ortamdan al›nmas› ★ Bir tepkimede bulunan gaz maddelerden biri denge durumunu etkiler. eklenirse, tepkime bu maddeyi azaltma yönünde tep- ki gösterir. Mg(k) + 2 H+(aq) Mg+(2aq) + H2(g) tepkimesi dengede iken ortama H+ veya Mg+2 ilave A(g) + B(g) C(g) edilmesi dengeyi bozar. H2 gaz› ilave etmek ya da or- tamdan almak dengeyi etkiler. Mg kat›s›n› eklemek tepkimesi dengede iken ortama A ilave edilirse, tepki- ise dengeyi etkilemez. me A maddesini azaltma yönünde tepki gösterir. An- cak A’n›n denge deriflimi ilk haline gelemez. ÖRNEK [A] [B] [C] 2A(g) + B(g) 1 3 C(g) ––––– ––––– ––––– 2 Artar Azal›r Artar deriflim (mol/litre) Tepkimesi dengede iken ortama bir miktar B ilave edi- liyor. Buna göre; [C] I. Tepkime ürünler taraf›na gider. [B] II. A’n›n denge deriflimi azal›r. [A] III. ‹leri tepkime h›z› geri tepkime h›z›ndan büyük olur. ifadelerinden hangileri do¤rudur? zaman A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III 122

Kimyasal Reaksiyonlar›n H›zlar› ve Kimyasal Denge ÇÖZÜM maddelerin denge deriflimi artar. Denge sabiti Kc de- ¤iflmez. Daha fazla ürün elde etmek için hacim art›r›larak bas›nç azalt›lmal›d›r. Bu durumda tepkime- deki tüm maddelerin deriflimi azal›r, ancak ürünün mol say›s› artar. 2 A(g) B(g) + 3 C(g) 2. Bas›nç ve Hacim Etkisi tepkimesi dengede iken hacim azalt›l›rsa tepkime gi- Gazlar›n yer ald›¤› tepkimelerde sabit s›cakl›kta renler taraf›na gider. Elde edilen ürünün mol say›s› hacim küçültülürse, tüm gazlar›n deriflimi artar. K›smi azal›r. Hacim art›r›l›rsa tepkime sa¤a gider. Elde edi- bas›nçlar ve toplam bas›nç artar. Denge bozulur. Sis- len ürünlerin mol say›s› artar. tem yüksek bas›nçtan kurtulmak için molekül say›s›n› azaltma yönünde ilerler. deriflim (mol/litre) ★ Girenlerin katsay›lar› toplam›, ürünlerin katsa- [A] y›lar› toplam›ndan fazla ise, hacim azalt›larak bas›nç art›r›l›rsa tepkime ürünler taraf›na gider. Tüm madde- [C] lerin deriflimi artar. Girenlerin mol say›lar› azal›rken [B] ürünlerin mol say›lar› artar. Denge sabiti K de¤iflmez. t1 t2 zaman A(g) + 2 B(g) C(g) ESEN YAYINLARI Dengedeki tepkimede t1 an›nda hacim art›r›l›yor. A, B ve C’nin deriflimleri azal›yor. Tepkime sa¤a gider. tepkimesi dengede iken hacim azalt›larak bas›nç art›- B ve C’nin mol say›s› artarken A’n›n mol say›s› azal›r. r›l›rsa A, B ve C’nin deriflimi artar. Birim hacimdeki Ancak, tüm maddelerin denge deriflimi azal›r. molekül say›s› artar. Sistem bozulan dengeyi yeniden kurmak ve birim hacimdeki molekül say›s›n› azaltmak 3. S›cakl›k Etkisi için ürünler taraf›na gider. C’nin mol say›s› artarken A Bir tepkime dengede iken s›cakl›k art›r›l›rsa, tep- ve B’nin mol say›s› azal›r. Ancak A, B ve C’nin denge kime enerjiyi azaltacak flekilde tepki gösterir. Is›n›n deriflimi artm›fl olur. bulundu¤u taraftan di¤er tarafa gider. deriflim (mol/litre) ★ Tepkime endotermik ise enerji giren durumda- d›r. S›cakl›k art›r›l›rsa, tepkime enerjiyi, dolay›s›yla s›- [C] cakl›¤› azaltmak için ürünler taraf›na gider. Ürünlerin [A] mol say›s› ve denge deriflimi artar. Girenlerin mol sa- y›s› ve denge deriflimi azal›r. Denge sabiti K’n›n say›- sal de¤eri artar. [B] N2(g) + O2(g) + 43 kkal 2NO(g) t1 t2 zaman tepkimesi endotermiktir. Dengede iken s›cakl›k art›r›- Dengede iken t1 an›nda hacim azalt›l›yor. t2 an›n- l›rsa, her iki yöndeki tepkimeler h›zlan›r, ancak sa¤a da yeniden denge kuruluyor. do¤ru olan daha çok h›zlan›r. Tepkime sa¤a gider. ★ Girenlerin katsay›lar› toplam›, ürünlerin katsa- y›lar› toplam›ndan az ise, hacim azalt›larak bas›nç ar- NO’nun mol say›s› ve denge deriflimi artar. N2 ve t›r›l›rsa tepkime girenler taraf›na gider. Girenlerin mol O2’nin mol say›lar› ve denge deriflimleri azal›r. K den- say›lar› artarken ürünlerin mol say›lar› azal›r. Tüm ge sabiti artar. Sistemin s›cakl›¤› azalt›l›rsa tepkime enerji ve s›- cakl›¤› art›rmak için sola gider. 123

Kimyasal Reaksiyonlar›n H›zlar› ve Kimyasal Denge ★ Tepkime ekzotermik ise enerji ürün durumda- ÇÖZÜM d›r. S›cakl›k art›r›l›rsa, tepkime enerjiyi azaltmak ve s›cakl›¤› düflürmek için girenler taraf›na gider. Ürünle- rin mol say›s› ve deriflimi azal›rken, girenlerin mol sa- y›s› ve deriflimi artar. K sabitinin say›sal de¤eri azal›r. N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) + 22 kkal tepkimesi dengede iken s›cakl›k art›r›l›rsa her iki yö- ne tepkime h›z› artar, ancak geri tepkime daha çok h›zlan›r. Tepkime girenler taraf›na gider. Ürün azal›r. Girenler artar. N2 ve H2’nin mol say›lar› ve deriflimle- ri artarken NH3 gaz›n›n mol say›s› ve deriflimi azal›r. K sabiti küçülür. ★ Denge sabitlerini etkileyen tek faktör s›cakl›k- t›r. Tepkimenin türü K sabitlerini belirler, s›cakl›k ise K sabitini etkiler. Bir tepkimenin her s›cakl›k de¤eri için farkl› bir K sabiti vard›r. Tepkime endotermik ise s›cakl›k art›r›ld›¤›nda denge sabiti artar. ΔH > 0 ise T K ESEN YAYINLARI 4. Katalizör Etkisi Denge tepkimesinde katalizör kullan›l›rsa, katali- Tepkime ekzotermik ise s›cakl›k art›r›ld›¤›nda zör; ileri ve geri tepkimeleri ayn› anda h›zland›r›r. ‹leri denge sabiti küçülür. ve geri aktifleflme enerjilerini ayn› oranda azalt›r. Denge halini bozmaz. K sabitini etkilemez. Denge sa- ΔH < 0 ise T K biti tepkimenin izledi¤i yola ve mekanizmaya ba¤l› ol- mad›¤›ndan katalizör denge sabitini etkilemez. Den- ge sabiti tepkimenin bafllang›ç ve sonuç durumuna ba¤l›d›r. Oysa katalizör bafllang›ç ve sonuç durumun- da yer almaz. ÖRNEK Katalizör kullan›l›rsa dengenin daha çabuk kurul- mas›n› sa¤lar. a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g) tepkimesinin grafi¤i; deriflim (mol/litre) [C],[D] [A],[B] zaman t1 olarak verilmifltir. 124

Kimyasal Reaksiyonlar›n H›zlar› ve Kimyasal Denge Bu tepkimede katalizör kullan›l›rsa, tepkimenin grafi- ÖRNEK ¤i; X(g) + Y(g) Z(g) + ›s› deriflim (mol/litre) tepkimesi dengede iken s›cakl›k art›r›l›rsa afla¤›- [C],[D] dakilerden hangisi do¤ru olur? [X] [Z] K –––––– –––––– –––––––– [A],[B] A) Artar Azal›r Küçülür t2 t1 zaman B) Azal›r Artar Büyür C) Azal›r Artar De¤iflmez fleklinde olur. D) Artar Azal›r De¤iflmez Bir tepkimede katalizör kullanmak; E) Artar Azal›r Büyür – Tepkimenin yönünü etkilemez. ÇÖZÜM – Tepkimenin entalpisini etkilemez. – Oluflan ürünün cinsini ve miktar›n› etkilemez. – Denge sabiti K de¤iflmez. – ‹leri ve geri aktifleflme enerjileri de¤iflir. – ‹leri ve geri tepkimelerin h›z sabitleri de¤iflir. – Tepkimenin mekanizmas› de¤iflir. ESEN YAYINLARI ÖRNEK – Dengeye ulaflmam›fl bir tepkimenin dengeye N122O43(g) 122N3O2(g) ΔH = +14 kkal ulaflmas› daha erken gerçekleflir. Renksiz Kahverengi deriflim (mol/litre) tepkime dengede iken; I. S›cakl›¤› art›rmak TH2 II. Kab›n hacmini küçültmek kaptaki gaz kar›fl›m›n›n rengini nas›l etkiler? TH1 I. de II. de ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ A) Renk koyulafl›r Renk de¤iflmez B) Renk koyulafl›r Renk koyulafl›r zaman C) Renk aç›l›r Renk aç›l›r Tersinir bir tepkimede katalizör kullan›l›rsa tepki- D) Renk koyulafl›r Renk aç›l›r me h›z› 1. durumdan 2. duruma de¤iflir. Katalizör ileri ve geri tepkimelerinin h›z›n› ayn› oranda art›r›r. Bun- E) Renk aç›l›r Renk koyulafl›r dan dolay› denge bozulmaz. Grafikte 2. durumda tep- kime h›zlar› daha yüksektir. Bir tepkimede katalizör ÇÖZÜM kullan›lmas› denge s›ras›ndaki tepkime h›zlar›n› art›- r›rken denge durumunu de¤ifltirmez. 125

Kimyasal Reaksiyonlar›n H›zlar› ve Kimyasal Denge B. DENGE SAB‹T‹NE ETK‹ EDEN FAKTÖRLER ÖRNEK S›cakl›k Etkisi X(g) + 2Y(g) 2Z(g) Tersinir bir tepkimenin denge sabitinin say›sal de- ¤erini; Tepkimesinde 25°C de K = 2, 100°C de K = 0,72 dir. ★ Maddelerden birinin ya da bir kaç›n›n miktar›n› Buna göre, de¤ifltirmek, I. Tepkime endotermiktir. ★ Bas›nc› de¤ifltirmek II. S›cakl›k art›r›l›rsa denge girenler yönünde kayar. ★ Katalizör kullanmak III. 100 °C de kaptaki molekül say›s›, 25 °C de kapta- ★ Tepkime kab›n›n hacmini art›rmak veya azalt- mak ki molekül say›s›ndan çoktur. ifllemleri de¤ifltirmez. Denge sabitinin say›sal de¤e- IV. S›cakl›k sabit tutulup kaptaki bas›nç 2 kat›na ç›ka- rini sadece s›cakl›k de¤ifltirir. cak flekilde hacim azalt›l›rsa, denge sabiti büyür. S›cakl›k ayn› oldu¤u sürece verilen bir tepki- yarg›lar›ndan hangileri do¤ru olur? menin denge sabiti de ayn› kal›r. A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve IV a) Is› alarak ilerleyen tepkimelerde s›cakl›k art›r›- D) II ve III E) II, III ve IV l›rsa, tepkime ›s›y› tüketen yönde kayarak dengeye ulaflmaya çal›fl›r. Ürünlerin mol say›s› ve deriflimi ar- ÇÖZÜM tar. Girenlerin mol say›s› ve deriflimi azal›r. Denge sa- bitinin say›sal de¤eri artar. ΔH > 0 ise T artarsa K büyür. ESEN YAYINLARI H2(g) + I2(g) 2HI(g) ΔH = +12,68 kkal tepkimesi endotermiktir. S›cakl›k art›r›l›rsa tepkime sa¤a kayar. HI’nin miktar› artar. H2 ve I2 miktar› aza- l›r. Denge sabiti K büyür. b) Is› vererek ilerleyen tepkimelerde s›cakl›k art›- Katsay›lar›n De¤ifliminin Etkisi r›l›rsa, tepkime ›s›y› tüketen yönde ilerler. Ürünlerin mol say›s› ve deriflimi azal›r, girenlerin mol say›s› ve 1. Bir tepkimenin denge sabiti K ise, ayn› s›cakl›kta deriflimi artar. Denge sabitinin say›sal de¤eri küçülür. ΔH < 0 ise T artarsa, K küçülür. tepkime ters çevrildi¤inde oluflan tepkimenin C2H2(g) + H2O(s) CH3CHO(s) ΔH = –33 kkal denge sabiti 1 olur. K tepkimesi dengede iken s›cakl›k art›r›l›rsa C2H2 nin A(g) + 2B(g) 3C(g) K1 = 4 ve H2O(s) nin mol say›s› artar, CH3CHO nun mol sa- y›s› azal›r. C2H2 nin mol say›s› ve deriflimi artt›¤› için K1 = [C] 3 denge sabiti K küçülür. [A] [B] 2 3C(g) A(g) + 2B(g) K2 = [A] [B] 2 = 1 [C] 3 [C] 3 [A] [B] 2 K2 = 1 & K2 = 1 & K2 = 0, 25 K1 4 126

2. Denge sabiti tepkimenin katsay›lar›na ba¤l›d›r. Kimyasal Reaksiyonlar›n H›zlar› ve Kimyasal Denge Bir tepkimenin tüm katsay›lar› bir say› ile çarp›l›r- ÇÖZÜM sa, yeni tepkimenin denge sabitini bulmak için çarpan olarak kullan›lan say›lar, ilk denge sabiti- ne üs olarak gelir. A(g) + 2B(g) 3C(g) K1 = 4 K1 = [C] 3 [A] [B] 2 2A(g) + 4B(g) 6C(g) K2 = [C] 6 = > [C] 3 2 2 [A] 2 [B] 4 [A] [B] H K2 = K 2 1 = 42 = 16 3. ‹ki ya da daha çok say›da tepkime toplan›yorsa, toplam tepkimenin denge sabitini bulmak için top- lanan tepkimelerin denge sabitleri çarp›l›r. C(k) + O2(g) CO2(g) K1 = a K2 = b C(k) + 1/2O2(g) CO(g) ÖRNEK tepkimeleri bilindi¤ine göre, ESEN YAYINLARI ?2XO3(g) C(k) + CO2(g) 2CO(g) 2 XO2(g) + O2(g) tepkimesinin denge sabiti bulunabilir. tepkimesinin 125°C’deki denge sabiti K = 0,25 dir. Birinci tepkime ters çevrilmifltir. ‹kinci tepkime ise 2 ile çarp›lm›flt›r. Buna göre; CO2(g) C(k) + O2(g) 1 ?XO2(g) + 1 XO3(g) K1 2 O2(g) 2C(k) + O2(g) 2CO(g) K22 tepkimesinin 125°C’deki denge sabiti kaçt›r? ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ A) 0,5 B) 1 C) 2 D) 4 E) 16 C(k) + CO2(g) 2CO(g) için denge sabiti; ÇÖZÜM K3 = 1 $ K22 olur. K1 = 1 $ b2 a = b2 olur. a ÖRNEK HCN(aq) H+(aq) + CN–(aq) K1 = 5.10–10 NH3(aq) + H2O(s) NH+4(aq) + OH–(aq) K2 = 2.10–5 H2O(s) H+(aq) + OH–(aq) K3 = 1.10–15 oldu¤una göre, NH+4(aq) + CN–(aq) NH3(aq) + HCN(aq) tepkimesinin denge sabiti K4 kaçt›r? A) 0,1 B) 0,2 C) 0,4 D) 2 E) 10 127

K‹MYASAL REAKS‹YONLARIN HIZLARI VE K‹MYASAL DENGE ÇÖZÜMLÜ SORULAR – 5 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR) 1. 2 CO(g) + O2(g) 2 CO2(g) + 135,2 kkal 3. aX(g) bY(g) afla¤›daki ifllemlerden hangisi CO2 gaz›n›n dengesi için afla¤›daki bilgiler veriliyor. denge deriflimini art›rmaz? • 500 K’de KP = 1.10–3 • 500 K’de Kd = 1.10–2 A) Tepkime kab›n› so¤utmak • 200 K’de KP = 1.10–2 B) CO2 gaz› ilave etmek Buna göre, C) CO gaz› ilave etmek I. Tepkime ekzotermiktir. D) Ortama O2 eklemek E) Hacmi büyütmek II. a > b dir III. S›cakl›k art›r›l›rsa dengedeki X miktar› artar. ÇÖZÜM ifadelerinden hangileri do¤rudur? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI 2. CH4(g) + 2H2S(g) CS2(g) + 4H2(g) Dengesinin kuruldu¤u bir kapta bir miktar CH4 uzaklaflt›r›l›rsa, afla¤›dakilerden hangisi 4. NH4Cl(k) NH3(g) + HCl(g) do¤ru olur? Dengesinin kuruldu¤u bir kaba bir miktar NH3 ––[–H–2–S–] ––[–H–2–] – K –––––––– eklenirse, afla¤›dakilerden hangisi do¤ru A) Azal›r Azal›r Küçülür olur? B) Artar Azal›r Küçülür [HCl] ⎯[N⎯H⎯4C⎯l]⎯ K ⎯⎯⎯⎯ Artar ⎯⎯⎯⎯⎯ C) Artar Azal›r De¤iflmez A) Azal›r De¤iflmez D) Azal›r Artar De¤iflmez B) Azal›r De¤iflmez De¤iflmez E) Azal›r Artar Büyür C) Azal›r De¤iflmez Küçülür D) De¤iflmez De¤iflmez De¤iflmez E) Artar Artar Büyür ÇÖZÜM ÇÖZÜM 128

5. 2X(g) + Y(g) 2Z(g) Kimyasal Reaksiyonlar›n H›zlar› ve Kimyasal Denge ÇÖZÜM 1 litre bir kapta sistem dengede iken 0,4 mol X, 0,2 mol Y ve 0,4 mol Z bulunmaktad›r. Z gaz›n›n dengedeki mol say›s›n›n 0,6 mol ol- mas› için kaba kaç mol Y eklenmelidir? A) 0,2 B) 1,7 C) 2 D) 3,4 D) 8,5 ÇÖZÜM 7. I. HF(aq) H+(aq) + F–(aq) II. Fe+3(aq) + SCN–(aq) FeSCN+2(aq) III. Ag(CN)–2(aq) Ag+(aq) + 2CN–(aq) Suda oluflan yukar›daki dengelerden hangile- rinde su eklenmesi dengeyi ürünler yönünde kayd›r›r? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) I ve III E) II ve III ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI 8. C(k) + CO2(g) 2CO(g) ΔH = 41,2 kkal 6. I. C(k) + H2O(g) CO(g) + H2(g) Yukar›daki tepkime belirli bir s›cakl›kta dengede bulunmaktad›r. S›cakl›k yükselirse, I. Kaptaki bas›nç artar. II. Kaptaki C miktar› artar. III. Tepkimenin denge sabiti büyür. yarg›lar›ndan hangileri do¤ru olur? II. CO(g) + 3H2(g) CH4(g) + H2O(g) A) Yaln›z I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III Yukar›daki iki tepkimenin, bulunduklar› kapla- r›n hacimleri azalt›l›rsa CO gaz›n›n k›smi ba- ÇÖZÜM s›nc› bafllang›ca göre nas›l de¤iflir? I. de II. de ⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ A) Artar Artar B) Azal›r Artar C) De¤iflmez Azal›r D) Artar Azal›r E) Azal›r Azal›r 129

Kimyasal Reaksiyonlar›n H›zlar› ve Kimyasal Denge 9. 2X(g) + Y(g) 2Z(g) ÇÖZÜM Bir litrelik bir kapta 1 mol X, 0,5 mol Y ile bafllat›- lan tepkimede 0,5 mol Z oluflunca sistem denge- ye ulafl›yor. Z’nin denge derifliminin 0,8M olmas› için kaba kaç mol Y ilave edilmelidir? A) 0,5 B) 1 C) 1,5 D) 2,5 E) 3,9 ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI 11. A(g) + 2B(g) 2C(g) Kc = 8 2 litrelik bir kaba 2 mol A, 2 mol B ve 4 mol C ko- nuluyor. Sabit s›cakl›kta hangisi yanl›fl olur? A) A n›n denge deriflimi 1M dan küçüktür. B) Tepkime ürünler taraf›na giderek dengeye ula- fl›r. C) Kaptaki mol say›s› 8 molden az olur. D) C nin deriflimi 2M den büyük olur. E) Kaptaki toplam bas›nç artar. ÇÖZÜM 10. I. H2O(g) H2O(s) II. 2F(g) F2(g) III. H(g) H+(g) + e– Yukar›da verilen olaylar dengededir. Hangile- rinde s›cakl›k art›r›l›rsa denge sabiti K büyür? A) Yaln›z I B) Yaln›z III C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III 130

K‹MYASAL REAKS‹YONLARIN HIZLARI VE K‹MYASAL DENGE ALIfiTIRMALAR – 5 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR) 1. N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) + 22 kkal 4. Sürtünmesiz pistonla kapat›- sürtünmesiz ve lan flekildeki kapta, hareketli piston tepkimesinin deriflim zaman grafi¤i afla¤›da veril- mifltir. Buna göre, 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) deriflim (mol/litre) dengesi kurulduktan sonra SO2 O2 SO3 NH3 piston çekilerek hacim iki ka- N2 t›na ç›kar›l›yor. D›fl bas›nç ve s›cakl›k sabit ol- H2 du¤una göre, t1 t2 zaman a) SO2 nin mol say›s› nas›l de¤iflir? b) SO2 nin denge deriflimi nas›l de¤iflir? c) Özkütle nas›l de¤iflir? a) t1 an›nda uygulanan etki nedir? b) t2 an›nda uygulanan etki nedir? 2. Kapal› bir kapta bulunan 5. A(g) + B(g) C(g) + D(g) 2A(g) + B(g) 2C(g) ΔH < 0 tepkimesi için; tepkimesi dengededir. 350 °C’de K = 0,08 I. Ortalama A gaz› eklemek ESEN YAYINLARI 550 °C’de K = 0,40 II. Kap hacmini büyütmek oldu¤una göre, III. S›cakl›¤› düflürmek a) S›cakl›k art›r›l›rsa tepkime hangi tarafa gider? ‹fllemlerinden hangileri dengeyi ürün yönün- b) Oda s›cakl›¤›nda ürünler mi, girenleri mi daha de kayd›r›r? kararl›d›r? 3. Kapal› bir kapta, belli s›cakl›kta 6. 2N2O(g) 2N2(g) + O2(g) ΔH = +39 kkal X2Y4(g) 2XY2(g) ΔH > 0 tepkimesinde; tepkimesi dengededir. I. Kaba N2O eklenmesi II. Ortamdan N2 çekilmesi a) S›cakl›¤› art›rmak III. Hacmin büyütülmesi b) Bas›nc› art›rmak c) Ortalama XY2 gaz› eklemek IV. Bas›nc›n art›r›lmas› ‹fllemleri uyguland›¤›nda X2Y4’ün denge deri- flimi nas›l de¤iflir? ifllemlerinden hangileri uygulan›rsa O2 nin denge mol say›s›n› art›r›r? 131

Kimyasal Reaksiyonlar›n H›zlar› ve Kimyasal Denge 7. Zn(k) + 2Fe+(a3q) Zn+(a2q) + 2Fe+(a2q) 11. 2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g) ΔH = +48 kkal tepkimesi dengede iken sisteme su ilave edi- Tepkimesi dengededir. lirse, Afla¤›daki ifllemlerden hangileri dengedeki I. Fe+3 deriflimi artar. SO2 nin molekül say›s›n› art›r›r? I. Kaba SO3 eklemek II. Zn(k) mol say›s› artar. II. Kaptan bir miktar O2 uzaklaflt›rmak III. Fe+3 mol say›s› azal›r. III. Tepkime kab›n›n hacmini küçültmek IV. Zn+2 deriflimi azal›r. ifadelerinden hangileri do¤ru olur? IV. Tepkime kab›n› ›s›tmak 8. 2CO2(g) 2CO(g) + O2(g) ΔH > 0 12. Bileflik Molar Oluflma Is›s› tepkimesinde afla¤›dakilerden hangileri den- CO2(g) ΔH = –94 kkal/mol gedeki CO gaz›n›n mol say›s›n› azalt›r? H2O(g) ΔH = –58 kkal/mol I. S›cakl›¤› art›rmak C2H6(g) ΔH = –20 kkal/mol II. Kaba O2 eklemek oldu¤una göre, III. Kab›n hacmini azaltmak C2H6(g) + 7/2O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(g) IV. Kaba CO eklemek tepkimesi dengede iken s›cakl›k art›r›l›rsa; a) Denge hangi tarafa kayar? ESEN YAYINLARI b) Denge sabiti Kc nas›l de¤iflir? c) Sistemdeki toplam molekül say›s› nas›l de¤i- flir? 9. A(g) + B(g) C(g) Kp = 0,25 Sabit s›cakl›kta kapal› bir kapta k›smi bas›nc› 2 atm olan A gaz› ve bir miktar B gaz›ndan oluflan bir kar›fl›m vard›r. Sistem dengeye ulafl›nca C ga- 13. deriflim (mol/litre) z›n›n k›smi bas›nc› 0,4 atm oluyor. Y X Buna göre tepkime bafllamadan önce kaptaki Z bas›nç kaç atm d›r? t1 t2 zaman X(g) + 2Y(g) 2Z(g) + 36 kkal tepkimesi dengededir. 10. A(g) + B(g) C(g) + D(g) t1 ve t2 an›nda yap›lan etkiler sonucunda madde- lerin deriflimindeki de¤iflim grafikteki gibidir. Tepkimesi sabit s›cakl›kta 2 litrelik bir kapta den- gede iken 0,6 mol A, 0,4 mol B, 0,3 mol C ve 0,4 Buna göre, mol D bulunuyor. a) t1 de uygulanan etki nedir? b) t2 de uygulanan etki nedir? Dengedeki D nin deriflimini 0,15 molara dü- flürmek için kaptan kaç mol A çekilmelidir? 132

C. K‹MYASAL TEPK‹MELERDE ÜRÜN VER‹M‹ Kimyasal Reaksiyonlar›n H›zlar› ve Kimyasal Denge ÇÖZÜM Bir tepkimede teorik verim, s›n›rlay›c› reaktifin tümüyle kullan›lmas› halinde oluflabilecek ürün mik- tar›d›r. Teorik verim, elde edilebilecek en yüksek verim olup, denklefltirilmifl tepkimeden say›sal olarak hesaplanabilir. Uygulamada ise gerçek verim kullan›l›r ve gerçek verim tepkimede sonunda gerçekten oluflan ürün miktar›d›r. Gerçek verim daima teorik verimden küçüktür. Bunun farkl› neden- leri vard›r. ★ Bir çok tepkime tersinirdir ve soldan sa¤a %100 verimle gidemez. ★ Tepkime %100 olsa bile, ürünlerin tamamen tep- kime ortam›ndan al›nmas› çok zordur. ★ Baz› tepkimeler karmafl›kt›r ve oluflan ürünler kendi aralar›nda baflka bir tepkime verebilirler ve bu da istenilen tepkime verimini düflürür. ★ Tek bir tepkime söz konusu bile olsa, baz› ç›k›fl maddeleri ölçüm yap›lan zamanda tepkimeye girmemifl olabilir. ★ Bafllang›ç maddelerinin baz›lar›, söz konusu tep- ESEN YAYINLARI kime ile ayn› zamanda meydana gelen ve ayn› reaktifleri kullanan ikinci bir tepkime taraf›ndan harcanabilir. Teorik verim, tek bir kimyasal eflitli¤in katsay›lar› temel al›narak elde edilebilecek maksi- mum miktard›r. Yüzde verim, teorik verimin yüzdesi olarak, gerçekten meydana gelen ürün miktar›n› gösterir. Yüzde verim = Bulunan verim .100 Teorik verim Yüzde verim %1 ile %100 aras›nda de¤iflebilir. S›cakl›k ve bas›nç tepkime verimini önemli oranda etkiler. ÖRNEK 0,2 mol NH3 gaz›n›n bir k›sm›, 273°C s›cakl›kta ve 2,8 litrelik kap içerisinde, 2NH3(g) N2(g) + 3 H2(g) denklemine göre N2 ve H2 gazlar›na ayr›fl›yor. Sistem dengeye ulaflt›¤›nda kaptaki bas›nç 4,16 atm olarak ölçülüyor. Buna göre, a) Bu s›cakl›kta tepkimenin Kp de¤eri nedir? b) Tepkimenin verim yüzdesi nedir? 133

K‹MYASAL REAKS‹YONLARIN HIZLARI VE K‹MYASAL DENGE ÇÖZÜMLÜ SORULAR – 6 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR) 1. N2O4(g) 2NO2(g) K1 = 1,6.10–3 ÇÖZÜM K2 = 4.10–8 N2(g) + 1/2O2(g) N2O(g) K3 = 4.10–4 1/2N2(g) + O2(g) NO2(g) oldu¤una göre, 2N2O(g) + 3O2(g) 2N2O4(g) tepkimesinin denge sabiti kaçt›r? A) 4.10–4 B) 4.10–2 C) 2,5.102 D) 4.102 E) 6,25.106 ÇÖZÜM 3. 2C(grafit) + 4H2(g) 2CH4(g) tepkimesi için Kp = 16.108 dir. Buna göre; 1/2CH4(g) 1/2C(grafit) + H2(g) tepkimesinin denge sabiti Kp kaçt›r? A) 4.104 B) 2.102 C) 2.10–2 D) 5.10–2 E) 5.10–3 ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 2. X2(g) + Y2(g) 2XY(g) tepkimesi için; 25 °C de Kp = 670 400 K de Kp = 120 Buna göre, I. Tepkime endotermiktir. 4. A(g) + B(g) E + 2F K1 = 2 K2 = 2 II. 400 K de Kc = 120 dir. 2C(g) + 2D(g) 2E + 4F III. Oda s›cakl›¤›nda ürünler girenlerden daha oldu¤una göre, kararl›d›r. A(g) + B(g) C(g) + D(g) yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? tepkimesinin denge sabiti K3 kaçt›r? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II 1 1 D) II ve III E) I, II ve III 4 2 A) B) v2 C) D) 2 E) 2v2 134

Kimyasal Reaksiyonlar›n H›zlar› ve Kimyasal Denge ÇÖZÜM 6. 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) 3 litrelik bir kaba 1,8 mol NO ve 1,8 mol O2 gaz› konuluyor. 1,2 mol NO2 oluflunca sistem den- geye ulafl›yor. Buna göre, NO2(g) NO(g) + 1/2O2(g) tepkimesinin denge sabiti kaçt›r? A) 10 B) 1 C) 1 D) 1 E) v5 10 10 5 ÇÖZÜM 5. 2 litrelik bir kaba 0,18 mol CO2 ve 0,15 mol C(k) konularak bafllat›lan, CO2(g) + C(k) 2CO(g) tepkimesinde 0,2 mol CO oluflunca tepkime den- geye ulafl›yor. Buna göre, ESEN YAYINLARI CO(g) 1/2 CO2(g) + 1/2C(k) tepkimesinin denge sabiti kaçt›r? A) 1 B) 2 C) v2 D) 0,05 E) 1 10 ÇÖZÜM 7. 3X(g) + Y(g) 3Z(g) tepkimesinin 40 °C’de K = 2, 240°C de ise K = 8 d›r. Buna göre, I. Tepkime endotermiktir. II. S›cakl›k sabit tutularak hacim art›r›l›rsa tepki- me girenler taraf›na kayar. III. 40 °C de kaptaki molekül say›s› 240 °C deki molekül say›s›ndan fazlad›r. ifadelerinden hangileri do¤rudur? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III 135

Kimyasal Reaksiyonlar›n H›zlar› ve Kimyasal Denge ÇÖZÜM ÇÖZÜM 8. SO2(g) + NO2(g) SO3(g) + NO(g) K1 = 0,4 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) K2 = 16 tepkimeleri bilindi¤ine göre, NO2(g) NO(g) + 1/2O2(g) dengesinin ayn› s›cakl›ktaki K3 de¤eri kaç olur? A) 0,1 B) 0,2 B) 0,25 D) 0,4 E) 4 ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI 10. X(k) + Y2(g) XY2(g) K1 = 5 2 X(k) + 1/2Y2(g) XY(g) K2 = 1 2 tepkimeleri verildi¤ine göre, XY2(g) + X(k) 2XY(g) tepkimesinin ayn› s›cakl›kta denge sabiti ne- dir? A) 0,05 B) 0,1 c) 0,5 D) 1 E) 5 ÇÖZÜM 9. 2A(g) + B(g) C(g) + 2D(g) K1 = 2 E(g) + F(g) 1/2C(g) + D(g) K2 = 3 oldu¤una göre, A(g) + 1/2B(g) E(g) + F(g) tepkimesinin denge sabiti K3 kaçt›r? A) 7 B) 2 C) 3 D) 3 E) 4 2 3 2 3 136

11. 2X2(g) + Y2(g) 2X2Y(g) Kimyasal Reaksiyonlar›n H›zlar› ve Kimyasal Denge ÇÖZÜM tepkimesinin 30 °C de denge sabiti 2,4 ve 180 °C’deki denge sabiti 0,4 dir. Bu tepkime ile ilgili, I. Tepkime ›s›s› ΔH < 0 d›r. II. 100 °C de denge sabiti 2,4 ile 0,4 aras›nda olur. III. X2Y molekülleri yüksek s›cakl›kta daha karar- l›d›r. ifadelerinden hangileri do¤rudur? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) I ve III E) II ve III ÇÖZÜM 13. X(g) + Y(g) 3Z(g) tepkimesinin 120 °C de denge sabiti K = 0,01 dir. ESEN YAYINLARI 1 litrelik bir tepkime kab›na 0,1 mol X, 0,1 mol Y ve 0,1 mol Z konuluyor. Buna göre, I. Sistem dengededir. II. Dengede Z’nin deriflimi 0,1M’den küçük olur. III. Tepkime sa¤a do¤ru yürüyerek dengeye ula- fl›r. ifadelerinden hangileri do¤rudur? 12. 2A(g) 2B(g) K1 A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III B(g) + C(g) D(g) + E(g) K2 E(g) + 2C(g) K3 ÇÖZÜM tepkimeleri ve denge sabitleri bilindi¤ine gö- re, A(g) + 3C(g) D(g) + 2E(g) tepkimesinin denge sabitinin ifadesi nedir? A) K 1 .K 2 $ 1 B) K1 .K2 $ 1 2 K3 K3 C) K1 $ K2 $ 1 D) K1 .K2 $ 1 K3 K3 E) K1 .K22 $ 1 K3 137

K‹MYASAL REAKS‹YONLARIN HIZLARI VE K‹MYASAL DENGE ALIfiTIRMALAR – 6 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR) 1. 2A(g) B(g) + 3C(g) 5. X2(g) + Y2(g) 2XY(g) + 28 kkal tepkimesinin 10 °C deki K1 = 40, 100 °C deki tepkimesinin 40 °C deki denge sabiti Kd = 18 dir. K2 = 15 tir. Buna göre, Buna göre, a) Oda koflullar›nda A, B ve C den hangileri daha a) S›cakl›k 100 °C ye ç›kar›l›rsa denge sabiti Kc küçülür mü, büyür mü? kararl›d›r? b) Tepkime endotermik mi, ekzotermik mi dir? b) Sabit bas›nçta ortama X2 ilave edilirse Y2 nin k›smi bas›nc› nas›l de¤iflir? c) S›cakl›k art›r›l›rsa tepkime hangi yöne gider? 2. A(g) + 2B(g) 3C(g) tepkimesinin 100 °C de Kc = 10–2 dir. 2 litrelik bir kaba 0,2 mol A, 0,2 mol B ve 0,2 mol C konuyor. Buna göre, 6. deriflim (mol/litre) a) Tepkimenin denge kesiri Q kaçt›r? A b) Tepkime hangi yöne giderek dengeye ulafl›r? c) Bas›nç art›r›l›rsa kaptaki toplam molekül say›- B C s› nas›l de¤iflir? t1 t2 zaman ESEN YAYINLARI A(g) + B(g) C(g) ΔH > 0 tepkimesi dengededir. t1 ve t2 an›nda yap›lan et- 3. 2 litrelik bir kaba 0,3 mol A ve 0,5 mol B konuyor. kiler sonucunda grafikteki de¤iflimler meydana A(g) + 2B(g) 2C(g) gelmifltir. Buna göre, tepkimesi dengeye ulaflt›¤›nda kapta 0,1 mol B a) t1 an›nda yap›lan etki nedir? b) t2 an›nda yap›lan etki nedir? bulunuyor. Buna göre, a) C nin denge deriflimi kaç mol/litre olur? b) Denge sabiti Kc kaçt›r? 4. 2 litrelik bir kaba 0,2 mol A ve 0,2 mol B konuyor. 7. 2XY2(g) + Y2(g) 2XY3(g) + 46 kkal A(g) + B(g) 2C(g) tepkimesi dengededir. XY3’ün dengedeki mikta- tepkimesi dengeye ulafl›nca C’nin deriflimi 0,1M r›n› art›rmak için, olarak ölçülüyor. Buna göre, a) S›cakl›k de¤iflimi ne olmal›d›r? a) A’n›n denge deriflimi kaç mol/litredir? b) Tepkime kab›n›n hacmi nas›l de¤ifltirilmelidir? b) Denge sabiti Kc kaçt›r? 138

Kimyasal Reaksiyonlar›n H›zlar› ve Kimyasal Denge 8. X(g) + 2Y(g) 3Z(g) 12. 1/2N2(g) + 1/2O2(g) NO(g) K1 = 2 Kapal› bir kaba k›smi bas›nçlar› 0,4 er atmosfer 2NO2(g) 2NO(g) + O2(g) K2 = 4 olan X ve Y gazlar› konuluyor. N2O5(g) 2NO2(g) + 1/2 O2(g) K3 = 0,1 Tepkime dengeye ulaflt›¤›nda Y nin k›smi bas›nc› Yukar›da baz› tepkimeler ve denge sabitleri veril- 0,2 atm olarak ölçülüyor. Buna göre, mifltir. Ayn› s›cakl›kta, a) Z nin dengedeki k›smi bas›nc› kaç atm d›r? 2N2(g) + 5O2(g) 2N2O5 b) Tepkimenin denge sabiti Kp ne olur? tepkimesinin denge sabiti Kc kaçt›r? 9. A(g) B(g) + 1/2C(g) 13. 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) K1 = 25 tepkimesinin 250 °C de denge sabiti Kc = 0,03 tür. 2CO(g) + O2(g) 2CO2(g) K2 = 100 1 litrelik bir tepkime kab›nda 0,02 mol A, 0,1 mol B oldu¤una göre ayn› s›cakl›kta, ve 0,04 mol C bulunuyor. Buna göre, SO2(g) + CO2(g) SO3(g) + CO(g) a) Tepkime dengede midir? tepkimesinin denge sabiti K3 kaçt›r? b) Tepkime dengede de¤ilse hangi yöne giderek dengeye ulafl›r? c) A n›n denge deriflimi 0,02M den az m› olur, çok mu? ESEN YAYINLARI 14. N2O4(g) 2NO2(g) 2 litrelik bir kaba 0,9 mol N2O4 konuluyor. N2O4 ün % 40 bozununca tepkime dengeye ulafl›yor. 10. A(g) + B(g) 2C(g) + 22 kkal Buna göre, tepkimesi dengededir. C nin denge deriflimini NO2(g) 1/2N2O4(g) art›rmak için; tepkimesinin denge sabiti kaçt›r? I. S›cakl›¤›n art›r›lmas› II. Tepkime kab›n›n hacminin azalt›lmas› III. Ortama A(g) ilave edilmesi ifllemlerinden hangileri yap›l›rsa do¤ru olur? 15. 2NOBr(g) 2NO(g) + Br2(g) tepkimesinin belirli bir s›cakl›kta denge sabiti K = 4.10–4 tür. Bu s›cakl›kta 2 litrelik kapal› kapta 0,2 mol 11. C(k) + 1/2O2(g) CO(g) K1 = 500 NOBr(g), 0,04 mol NO(g) ve 32 g Br2(g) oldu¤u bu tepkime için, 2CO + O2(g) 2CO2(g) K2 = 4 oldu¤una göre, ayn› s›cakl›kta I. Tepkime dengededir. C(k) + O2(g) CO2(g) II. Tepkime ürünler yönünde ilerler. tepkimesinin denge sabiti K3 kaçt›r? III. Tepkime s›ras›nda kaptaki molekül say›s› azal›r. ifadelerinden hangileri do¤ru olur? (Br = 80) 139

ETK‹NL‹K – 6 DO⁄RU VE YANLIfiI BEL‹RLEYEL‹M Afla¤›daki ifadelerden hangilerinin do¤ru, hangilerinin yanl›fl oldu¤unu, ilgili bofllu¤a ✓ iflaretini koyarak belirtiniz. DO⁄RU YANLIfi 1. Bir maddenin fiziksel hâlleri aras›nda da dinamik denge kurulabilir. 2. Denge ba¤›nt›s›nda sadece ürünlerin tamam› yer al›r. 3. Denge kesiri bir tepkimenin dengede olup olmad›¤›n› anlamak için kullan›l›r. 4. Kimyasal dengenin kurulabilmesi için sistemin tersinir olmas› gereklidir. 5. Endotermik tepkimelerde s›cakl›k art›r›l›rsa denge sabiti küçülür. 6. S›cakl›k de¤iflimi, denge sabiti de¤erini etkileyen tek faktördür. 7. Denge sabitinin birimi tüm tepkimeler için ayn›d›r. 8. Bir denge denklemindeki kat say›lar herhangi bir rakam ile çarp›l›rsa Kc de¤eri de ayn› say› ile çarp›l›r. 9. Dinamik bir dengede sürekli ve çift yönlü bir hareket vard›r. 10. Denge hâlinde ileri ve geri yöndeki tepkime h›zlar› birbirine eflittir. 11. Bir denge tepkimesinde hem minimum enerji hem de maksimum düzensiz- lik daima ürünler lehinedir. 12. Tüm sistemlerde dengeden söz edilebilir. 13. Denge kesiri denge sabiti de¤erinden büyükse tepkime ileri yönde ilerleye- rek dengeye ulafl›r. 14. Mekanizmal› tepkimelerin denge denklemleri en yavafl ad›ma göre yaz›l›r. 15. Tepkimedeki kat› maddelerin miktar›n› de¤ifltirmek dengeyi bozmaz. 16. Bas›nc›n art›r›lmas› denge halindeki bütün tepkimelerin denge halini etkiler. 17. Ekzotermik tepkimelerin Kc de¤eri s›cakl›k artt›kça küçülür. 140

ETK‹NL‹K – 7 KAVRAMLARI HATIRLAYALIM Afla¤›daki cümlelerin boflluklar›n› uygun kelimelerle doldurunuz. S›cakl›k Denge sabiti Kat say›lar Fiziksel denge La Chatelier Prensibi Tersinir tepkime Homojen denge Endotermik Denge kesiri Kp Katalizör Bas›nç 1. Bir tepkimenin denge tepkimesi olarak ifllem görmesi için …………… olmas› gerekir. 2. Maddenin fiziksel hâllerinin de¤iflimleri s›ras›nda, maddenin hâlleri aras›nda oluflan dengeye …………… denir. 3. Bir kimyasal denge tepkimesinde tepkimeye girenlerle tepkimeden ç›kanlar ayn› fiziksel fazda bulunuyorsa, böyle dengelere …………… denir. 4. Katsay›lar üs olarak yaz›lmak kayd›yla, ürünlerin deriflimleri çarp›m›n›n girenlerin deriflimleri çarp›m›na bölü- mü ile …………… bulunur. 5. Herhangi bir anda, kapal› bir sistemde bir tepkimenin dengede olup olmad›¤› veya hangi yönde ilerledi¤i …………… hesaplanarak belirlenebilir. 6. Dengedeki bir sistem, bir d›fl etkiyle bozulursa, sistem bu etkiyi azalt›p yeniden dengeye varacak flekilde bir tepki gösterir. Bu yasaya …………… denir. 7. Bir tepkimenin dengede olup olmad›¤›n› baz› fiziksel özelliklerdeki de¤iflimler gözlemlenerek belirlenebilir. Tep- kimede en az bir gaz madde varsa tepkimenin dengeye ulafl›p ulaflmad›¤› …………… de¤iflimi izlenerek ta- kip edilir. 8. Denklemi belli olan bir tepkimenin denge sabiti de¤erini etkileyen tek faktör …………… d›r. 9. Bir tepkime dengede iken denge tepkimesinin denklemindeki …………… bir say› ile çarp›l›rsa Kc de¤erine üs olarak yaz›l›r. 10. …………… tepkimelerde s›cakl›k art›r›l›rsa denge sabitinin say›sal de¤eri artar. 11. Bas›nçlar türünden denge sabitinin sembolü …………… dir. 12. Bir tepkimede …………… kullan›l›rsa, bu tepkime daha çabuk dengeye ulafl›r. 141

ETK‹NL‹K – 8 Kimyasal Reaksiyonlar›n H›zlar› ve Kimyasal DengeB U L M A C A 2 64 14 5 1 10 3 8 11 12 9 7 13 ESEN YAYINLARI SOLDAN SA⁄A YUKARIDAN AfiA⁄IYA 1. Minimum enerjili olma e¤ilimine z›t etki eden e¤ilim. 2. Kimyasal tepkimelerde dengenin kurulabilmesi için 3. Denge; maddelerin kimyasal etkileflimleri sonucunda tepkimenin ……………… olmas› gerekir. olufluyorsa bu tür dengelere ……… denir. 4. Maddelerinn fiziksel hâllerinin de¤iflimleri s›ras›nda, 5. Bir tepkimenin herhangi bir an›nda dengede olup ol- maddenin hâlleri aras›nda oluflan dengeye …………… mad›¤›n› anlamak için hesaplanan kesire …………… denir. denir. 6. S›cakl›k art›fl›n›n dengeyi girenler yönünde kayd›rd›¤› 7. Etki eden faktörlerin içinde de¤iflimi denge sabitini de- tepkime türü. ¤ifltiren nicelik. 8. Bir denge tepkimesindeki ……………………… herhan- 9. S›cakl›k art›r›ld›¤›nda ürünler yönüne kayan ve denge gi bir say› ile çarp›l›rsa bu say› Kc sabitine üs olarak sabitinin say›sal de¤eri büyüten tepkime türü. yaz›l›r. 11. Denge ba¤›nt›s›na yaz›lmayan maddelerin sahip oldu- 10. Kimyasal bir tepkimenin denge an›ndaki kar›fl›m› ho- ¤u fiziksel halden biri. mojen ise bu tür dengeye …………… denir. 13. Gözle görülen bir de¤iflikli¤in gözlenmedi¤i ancak sü- 12. Bir kimyasal tepkimenin daha çabuk dengeye ulaflma- rekli ve çift yönlü bir hareketin devam etti¤i dengeye s› için kullan›lan madde. denir. 14. Dengeye etki eden faktörleri belirten ve bir bilim ada- m›n›n ad› ile an›lan prensibin ad›. 142

K‹MYASAL REAKS‹YONLARIN HIZLARI VE K‹MYASAL DENGE TEST – 1 (LYS’YE YÖNEL‹K SORULAR) Kimyasal Reaksiyonlar›n H›zlar› ve Kimyasal Denge 1. CO2(g) + H2O(s) ⎯→ H+(suda) + HCO–3(suda) 5. Çarp›flma teorisine iliflkin afla¤›dakilerden tepkimesinin h›z›, birim zamanda, hangileri do¤ru olur? I. Sadece etkin çarp›flmalar tepkime ile sonuç- I. Elektrik iletkenli¤indeki artma lanabilir. II. S›cakl›k art›r›l›rsa, etkin çarp›flma say›s› artar. II. CO2(g) bas›nc›ndaki azalma III. Hacim art›r›l›rsa, etkin çarp›flma say›s› artar. III. H2O(s)’nun deriflimindeki azalma ifllemlerinden hangileri ile saptanabilir? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II A) Yaln›z I B) I ve II C) I ve III D) I ve III E) I, II ve III D) II ve III E) I, II ve III 2. I. Pb+(a2q) + CO3–(2aq) ⎯→ PbCO3(k) 6. C2H4(g) + 3O2(g) ⎯→ 2CO2(g) + 2H2O(s) II. Ag+(aq) + Cl–(aq) ⎯→ AgCl(k) tepkimesinde CO2’nin oluflma h›z› NK’da 4,48 III. CO2(g) + H2(g) ⎯→ CO(g) + H2O(s) litre/s’dir. O2(g)’nin harcanma h›z› saniyede kaç Tepkimelerinin ayn› koflullardaki h›zlar› karfl›- mol’dür? laflt›r›l›rsa, küçükten büyü¤e s›ralan›fl› nas›l- d›r? A) 0,1 B) 0,2 C)0,25 D) 0,3 E) 0,4 A) I, II, III B) I, III, II C) III, II, I D) III, I, II E) II, I, III 3. X + Y Z ESEN YAYINLARI 7. A(g) + 2B(g) ⎯→ AB2(g) tepkimesinin h›z ba¤›nt›s› k[A][B] fleklindedir. tepkimesinin aktifleflme enerjisi 40 kkal’d›r. Geri Bu tepkime için, I. Uygun bir katalizör kullan›lmas› tepkimenin aktifleflme enerjisi 25 kkal’d›r. II. S›cakl›¤›n art›r›lmas› III. A’n›n derifliminin art›r›lmas› Geri tepkimenin entalpisi kaç kkal’d›r? ifllemlerinden hangilerinin uygulanmas› ayn› anda h›z› ve mekanizmay› de¤ifltirir? A) –65 B) 65 C) –40 D) 15 E) –15 A) Yaln›z I B) Yaln›z III C) I ve II D) I ve III E) II ve III 4. A(g) + B(g) ⎯→ 2C(g) P.E(kkal) tepkimesi için potansi- 94 yel enerjisi - tepkime koordinat› grafi¤i veril- 52 2C 8. Gaz faz›ndaki bir tepkimede hacim sabit tutularak T.K s›cakl›k art›r›l›yor. mifltir. 22 A+B Buna göre, I. Moleküllerin ortalama h›zlar› Buna göre, afla¤›da- II. Aktifleflme enerjisi III. Tepkime h›z› kilerden hangisi yan- de¤erlerinden hangileri de¤iflmez? l›flt›r? A) Geri tepkime ekzotermiktir. A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II B) Geri tepkimenin aktifleflme enerjisi 42 kkal’d›r. D) I ve III E) II ve III C) Aktifleflmifl kompleksin enerjisi 94 kkal’dir. D) ‹leri tepkimenin aktifleflme enerjisi 72 kkal’d›r. E) Geri tepkime için ΔH = 30 kkal’d›r. 143

Kimyasal Reaksiyonlar›n H›zlar› ve Kimyasal Denge 9. 2X(g) + 3Y(g) ⎯→ Ürün 12. Bir tepkimenin mekanizmas› flu ad›mlarla olufl- tepkimesi için ayn› s›cakl›kta farkl› deriflimlerdeki maktad›r. I. 2XO + O2 ⎯→ 2XO2 deney sonuçlar› tablodaki gibidir. II. 2YO2 + 2XO2 ⎯→ 2YO3 + 2XO Bu tepkimedeki maddelerden hangisi katali- Tepkime h›z› zör görevi yapmaktad›r? A) YO3 B) YO2 C) O2 D) XO2 E) XO Deney [X] [Y] mol/l.s ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯ 13. X(k) + Y(g) ⎯→ 2Z(g) + Is› Kapal› bir kapta gerçekleflen yukar›daki tep- 1 0,1 0,1 1,4.10–4 kimede birim zamanda oluflan Z molekülleri say›s›n› afla¤›dakilerden hangisi art›rmaz? 2 0,1 0,2 2,8.10–4 A) Kaba Y gaz› eklemek B) S›cakl›¤› art›rmak 3 0,2 0,1 5,6.10–4 C) Kab›n hacmini art›rmak D) Katalizör kullanmak S›cakl›k de¤ifltirilmeden X ve Y deriflimleri E) X kat›s›n› küçük parçalara bölmek 3’er kat›na ç›kar›l›rsa ürün oluflma h›z› kaç ka- 14. P.E(kkal) t›na ç›kar? E1 E2 A) 3 B) 9 C) 18 D) 25 E) 27 T.K 10. HBr(g) + O2(g) ⎯→ HOOBr(g) (Yavafl) ESEN YAYINLARI HBr(g) + HOOBr(g) ⎯→ 2HOBr(g) (H›zl›) Bir tepkimenin potansiyel enerji - tepkime koordi- 2HBr(g) + 2HOBr(g) ⎯→ 2Br2(g) + 2H2O(g) (H›zl›) nat› grafi¤i yukar›da verilmifltir. mekanizmas›na göre gerçekleflen bir tepkime Buna göre, afla¤›dakilerden hangisi yanl›flt›r? için; A) Tepkime mekanizmas› 2 basamakl›d›r. I. HOOBr ve HOBr ara ürünlerdir. B) Katalizör E1 ve E2’yi ayn› miktarda etkiler. II. O2(g)’nin k›smi bas›nc› 2 kat›na ç›kar›l›rsa tep- C) Toplu tepkimenin ΔH < 0’d›r. kime h›z› 4 kat›na ç›kar. D) H›z› belirleyen basama¤›n eflik enerjisi E1’dir. III. Tepkimenin h›z ba¤›nt›s› k[HBr][O2] d›r. E) E2 h›zl› basama¤›n aktifleflme enerjisidir. yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z III D) I ve II E) I ve III 11. 3X(g) + Y(g) ⎯→ Ürün tepkimesinin ayn› s›cakl›kta, farkl› deriflimlerle yap›lan deney sonuçlar› verilmektedir. Tepkime h›z› Deney [X] [Y] mol/l.s ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯ 1 0,02 0,04 1,6.10–3 2 0,04 0,08 12,8.10–3 Buna göre tepkimenin h›z sabitinin birimi nedir? A) litre2/mol2.s B) litre/mol.s C) litre3/mol3.s D) mol/litre.s E) 1/saniye 144

K‹MYASAL REAKS‹YONLARIN HIZLARI VE K‹MYASAL DENGE TEST – 3 (LYS’YE YÖNEL‹K SORULAR) 1. 2A(g) + 3B(g) + C(g) ⎯→ Ürünler 4. X(g) + 2Y(g) ⎯→ K(g) + 2L(g) Tepkimenin h›z ba¤›nt›s› k[A]2[B]’dir. tepkimesi için yap›lan deneylerin sonuçlar› afla- Buna göre, I. Tepkime mekanizmal›d›r. ¤›daki gibidir. II. Tepkime A’ya göre 2. derecedendir. III. C’nin deriflimi 2 kat›na ç›kar›l›nca tepkime Tepkime h›z› h›z›da 2 kat›na ç›kar. ifadelerinden hangileri do¤rudur? Deney [X] [Y] mol/l.s ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯ 0,02 2.10–3 1 0,2 2 0,4 0,02 4.10–3 3 0,8 0,04 32.10–3 A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z III Buna göre, D) I ve II E) I, II ve III I. Tepkimenin mekanizmas› yoktur. II. Tepkimenin h›z sabiti 25’tir. III. Tepkimenin derecesi 3’tür. yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? A) Yaln›z I B) Yaln›z III C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III 2. tanecik say›s› T3 5. X(g) + Y(g) ⎯→ Z(g) (Yavafl) T2 T1 kinetik ESEN YAYINLARI X(g) + Z(g) ⎯→ 2L(g) (H›zl›) Ea enerji 2X(g) + 2L(g) ⎯→ 2T2(g) + 2U(g) (H›zl›) Gaz faz›ndaki bir tepkimede, moleküllerin üç ayr› Mekanizmas›na göre gerçekleflen bir tepkime s›cakl›ktaki kinetik enerji da¤›l›mlar› grafikteki gi- için, bidir. Buna göre, I. Z(g) ve L(g) ara ürünlerdir. II. Y(g)’nin k›smi bas›nc› 2 kat›na ç›kar›l›rsa tep- I. T3 s›cakl›¤›nda aktivasyon enerjisi en büyük- tür. kime h›z› da 2 kat›na ç›kar. II. T1 s›cakl›¤›nda tepkime h›z› en büyüktür. III. Tepkime h›z› ba¤›nt›s› k[X][Y]’dir. III. T3 s›cakl›¤›nda tepkime h›z› en büyüktür. ifadelerinden hangileri do¤rudur? yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? A) Yaln›z I B) Yaln›z III E) I ve II D)II ve III E) I, II ve III A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z III D) I ve II E) II ve III 6. Tepkime mekanizmas›, X(g) + X(g) ⎯→ T(g) + Z(g) (Yavafl) Y(g) + Z(g) ⎯→ L(g) (H›zl›) olan tepkime için, 3. C(k) + O2(g ⎯→ CO2(g) + Is› Tepkimesinin h›z›n› afla¤›dakilerden hangileri I. Toplu tepkime denklemi, art›r›r? 2X(g) + Y(g) ⎯→ T(g) + L(g)’dir. I. Kaba saf O2(g) yerine hava göndermek II. Z(g) kal›c› olmayan bir ara üründür. II. C(k)’yi toz haline getirmek III. Tepkimenin h›z denklemi k[X]2[Y] dir. III. S›cakl›¤› azaltmak hangileri do¤ru olur? A) Yaln›z II B) I ve II C) I ve III A) Yaln›z III B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III D) II ve III E) I, II ve III 147

Kimyasal Reaksiyonlar›n H›zlar› ve Kimyasal Denge 7. P.E(kkal) A 10. I. S›cakl›¤› art›rmak 72 II. Kab›n hacmini küçültmek 50 XOH+1/2H2 III. Katalizör kullanmak Gaz faz›nda yürüyen bir tepkimede h›z sabiti –68 X+H2O “k” n›n de¤eri hangileri ile artar? T.K Bir tepkimenin potansiyel enerji tepkime koordi- A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z III nat› grafi¤i verilmifltir. D) I ve III E) I, II ve III Buna göre; I. X + H2O ⎯→ XOH + 1/2H2 için ΔH = 118 kkal 11. L’nin oluflma dir. Deney ⎯[X⎯2⎯] ⎯[Y⎯2⎯] h›z› II. ‹leri aktifleflme enerjisi Eai = 22 kkal’dir. ⎯⎯⎯ 0,001 ⎯⎯⎯⎯ III. Ürünlerin entalpilerinin toplam› 50 kkal’dir. 0,01 4.10–3 ifadelerinden hangileri do¤ru olur? 1 A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II 2 0,001 0,02 8.10–3 D) I ve III E) II ve III 3 0,003 0,04 48.10–3 Yukar›daki deney sonuçlar›; 8. 2X + Y ⎯→ 2Z 3X2(g) + 2Y2(g) ⎯→ 2Z(g) + L(g) tepkimesine aittir. Tepkimesi için belirli bir s›cakl›kta yap›lan deney- Buna göre afla¤›dakilerden hangileri do¤- lerden afla¤›daki sonuçlar al›nm›flt›r: ESEN YAYINLARI rudur? Bafllang›ç H›z› I. Tepkimenin yavafl ad›m› Deney [X]mol/l [Y]mol/l mol/l.s X2(g) + 2Y2(g) ⎯→ Ürün fleklindedir. ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯ II. H›z sabiti 400’dür. 6.10–3 1 1,0 0,01 III. [X2] = 0,004M, [Y2] = 0,01M olsayd› tepkime h›z› 0,016 M/s olurdu. 2 2,0 0,01 1,2.10–2 3 2,0 0,02 2,4.10–2 tepkimenin h›z denklemi afla¤›dakilerden han- A) Yaln›z II B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III gisidir? A) k[X]2[Y] B) k[X][Y] C) k[X]2 D) k[Y]2 E) k[X]1/2[Y] 12. Mekanizmas›, 9. PCl3(g) + Cl2(g) ⎯→ PCl5(g) SO2 + NO2 ⎯→ SO3 + NO (Yavafl) Tepkimesinin h›z› afla¤›dakilerden hangisinin NO + 1/2O2 ⎯→ NO2 (H›zl›) de¤iflimi ile izlenemez? olan tepkimede; A) PCl5 k›smi bas›nc›n›n artmas› I. Katalizör NO2’dir. B) Mol say›s›ndaki de¤iflme II. NO karars›z ara üründür. C) Toplam bas›nçtaki de¤iflme D) PCl3 k›smi bas›nc›n›n azalmas› III. r = k[NO][O2]1/2 dir. E) Toplam kütledeki de¤iflme ifadelerinden hangileri do¤ru olur? A) Yaln›z I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 148

K‹MYASAL REAKS‹YONLARIN HIZLARI VE K‹MYASAL DENGE TEST – 4 (LYS’YE YÖNEL‹K SORULAR) 1. H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g) 6. 1 litrelik bir kapta, Tepkimesi dengede iken 5 litrelik kapta, 4 mol 2X(g) + Y(g) 2Z(g) HCl, 2 mol H2 ve 4 mol Cl2 gazlar› bulunuyor. tepkimesi dengeye ulaflt›¤›nda 0,4 mol X, 0,2 mol Tepkimenin denge sabiti kaçt›r? Y ve 0,4 mol Z bulunuyor. A) 0,2 B) 0,4 C) 0,5 D) 2 E) 4 Z nin denge derifliminin 0,6M olmas› için kaba kaç mol Y ilave edilmelidir? A) 0,2 B) 1,7 C) 1,8 D) 1,9 E) 3,4 2. 5 litrelik bir kapta 9 mol X ve 5 mol Y gazlar› bu- lunmaktad›r. 2X(g) + Y(g) 2Z(g) 7. X(g) + 2Y(g) 2Z(g) tepkimesi dengeye ulaflt›¤›nda kapta 6 mol Z bu- belli bir s›cakl›kta V litrelik bir kaba 2 mol X, 6 mol lunuyor. Tepkimenin denge sabiti kaçt›r? Y konularak tepkime bafllat›l›yor. Tepkime denge- A) 40 B) 20 C) 10 D) 2 E) 0,8 ye geldi¤inde kapta 1 mol X bulunuyor. Denge sabiti Kd = 1 oldu¤una göre kab›n hac- mi kaç litredir? 3. Belli bir s›cakl›kta 1 litrelik bir kaba 10 atm ba- A) 4 B) 3 C) 2 D) 0,8 E) 0,4 s›nçta PCl5 gaz› bulunuyor. PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) tepkimesine göre, sistem dengeye ulaflt›¤›nda 8. 2AB2(g) 2AB(g) + B2(g) PCl5(g) in % 80 i ayr›fl›yor. ESEN YAYINLARI tepkimesi için belli bir s›cakl›kta denge sabiti Buna göre, Kp de¤eri kaçt›r? Kd=4.10–4 tür. Bu s›cakl›kta 2 litrelik kapal› bir A) 1,6 B) 3,2 C) 4 D) 16 E) 32 kapta 0,2 mol AB2, 0,04 mol AB ve 0,2 mol B2 ol- du¤una göre, bu tepkime ile ilgili afla¤›dakiler- den hangisi do¤rudur? 4. XY(k) + Z2(g) X(k) + Z2Y(g) A) Tepkime dengededir. B) Tepkime ürünler yönünde ilerler. tepkimesi dengedeyken 1,64 litrelik bir kapta C) Tepkime s›ras›nda kaptaki molekül say›s› aza- 27 °C’de 0,2 mol Z2(g), 0,4 mol XY(k), 0,5 mol X(k) l›r. ve 0,4 mol Z2Y(g) bulunuyor. D) Dengede [AB2] < 0,1M olur. Tepkimenin Kp de¤eri kaçt›r? E) Dengede [AB] = 0,02M olur. A) 0,2 B) 2 C) 4 D) 5 E) 8 9. 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) ΔH < 0 5. Belli bir s›cakl›kta 1 litrelik bir kaba 0,6 mol XY ve Tepkimesi kapal› bir kapta dengededir. bir miktar Y2 gazlar› konuyor. Tepkimeyi afla¤›dakilerden hangisi ileriye 2XY(g) + Y2(g) 2XY2(g) kayd›rmaz? tepkimesi dengeye ulaflt›¤›nda XY2 nin molar de- A) SO2 eklemek B) O2 eklemek riflimi 0,4 oluyor. C) Kab›n hacmini azaltmak Denge sabiti Kd = 4 oldu¤una göre bafllang›ç- D) Ortamdan SO3 uzaklaflt›rmak ta kapta kaç mol Y2 gaz› vard›r? E) Sistemi ›s›tmak A) 0,3 B) 0,4 C) 0,6 D) 0,8 E) 1,2 149

Kimyasal Reaksiyonlar›n H›zlar› ve Kimyasal Denge 10. N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) + 22 kkal 13. A(g) + 2B(g) 2C(g) denge tepkimesinde afla¤›dakilerden hangile- tepkimesi sabit s›cakl›kta dengededir. Kaba bir ri dengedeki NH3 miktar›n› art›r›r? miktar A(g) ekleniyor. I. Ortama N2 eklemek Buna göre, afla¤›dakilerden hangisi do¤ru- II. Tepkime kab›n›n hacmini azaltmak dur? III. S›cakl›¤› düflürmek [A]M [B]M [C]M Denge sabiti ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II A) Azal›r Azal›r Artar Artar D) II ve III E) I, II ve III B) Artar Azal›r Artar Artar C) Artar Azal›r Artar De¤iflmez D) Azal›r Azal›r Artar De¤iflmez E) Artar Artar Azal›r De¤iflmez 11. X(k) + Y(g) 2Z(g) ΔH > 0 tepkimesi kapal› bir kapta dengededir. 14. 1/2N2 + 1/2O2 NO K1 = 5 K2 = 2 Buna göre, 2NO2 2NO + O2 I. S›cakl›¤› art›rmak oldu¤una göre, ayn› koflullarda; II. Y gaz› eklemek N2 + 2O2 2NO2 III. X(k) eklemek için denge sabiti kaçt›r? ifllemlerinden hangileri denge sabitinin de¤e- rini de¤ifltirmeden Z’nin miktar›n› art›r›r? ESEN YAYINLARI A) 7 B) 25 C) 2,5 D) 12,5 E) 23 A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) I ve III E) II ve III 15. I. 2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g) II. C2H5OH(s) C2H5OH(aq) III. CaO(k) + CO2(g) CaCO3(k) Yukar›daki olaylar›n hangilerinde maksimum 12. 2X(g) + Y(g) 2Z(g) düzensizlik e¤ilimi ürünlerin lehinedir? tepkimesi flekildeki silindir- 1 A) Yaln›z II B) I ve II C) I ve III 2 D) II ve III E) I, II ve III de dengededir. Piston 2 ko- h h numuna indirilip orada sa- bitlefltiriliyor. Denge kurul- du¤unda afla¤›dakilerden hangisi yanl›fl olur? 16. I. Tepkime h›z› II. Denge sabiti (t = sabit) III. Aktifleflme enerjisi Bir tepkimede s›cakl›k art›r›l›rsa yukar›daki- A) Kaptaki molekül say›s› azal›r. lerden hangileri de¤iflir? B) X’in denge deriflimi artar. C) Son bas›nç ilk bas›nc›n iki kat› olur. A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) Denge sabiti de¤iflmez. D) I ve III E) I, II ve III E) Y’nin mol say›s› azal›r. 150

K‹MYASAL REAKS‹YONLARIN HIZLARI VE K‹MYASAL DENGE TEST – 9 (LYS’YE YÖNEL‹K SORULAR) 1. A2(g) + 2B2(g) ←→ 2AB2(g) + ›s› 5. CO2(g) + C(k) + ›s› ←→ 2CO(g) Tepkimesinde dengeyi tepkimeye girenler yönünde kayd›rmak için afla¤›dakilerden Tepkimesinin denge konumu için; hangisi yap›lmal›d›r? I. Maksimum düzensizlik e¤ilimi ürünler yönü- A) Bas›nc› azalt›p, s›cakl›¤› art›rmak. ne do¤rudur. B) B2’nin deriflimini art›r›p, AB2’nin deriflimini II. Tepkime kab›n›n hacmi küçültülürse denge azaltmak. girenler yönünde do¤ru olur. C) AB2 ’nin deriflimini ve s›cakl›¤› azaltmak. D) Kab›n hacmini ve s›cakl›¤› azaltmak. III. Kapta CO2 gaz› uzaklaflt›r›l›rsa C(k) nun mol E) A2’ nin deriflimini art›r›p, s›cakl›¤› azaltmak. say›s› artar. aç›klamalar›ndan hangileri do¤rudur? A) Yaln›z I B) Yaln›z III C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III 2. Afla¤›da verilen tepkimelerden hangisinde 6. 2 litrelik bir kaba 3 mol A2 ve 3 mol B2 gazlar› ko- nuyor. minimum enerjili hâle varma e¤ilimi ürünler- A2(g) + B2(g) ←→ 2AB(g) Kc = 36 tepkimesine göre, denge kuruldu¤unda kapta- den yanad›r? ki AB’ nin mol say›s› kaç olur? A) H2(g) ←→ 2H(g) A) 1,7 B) 2,25 C) 2,57 D) 4,5 E) 5,14 B) Na(g) ←→ Na+(g) + e– C) CI2(g) + 2e– ←→ 2CI–(g) ESEN YAYINLARI D) Fe(k) ←→ Fe(s) E) I2(k) ←→ I2(g) 3. I. Zn(k) + 2H+(aq) ⎯→ Zn+(a2q) + H2(g) 7. I. Zn(k) + 2H+(aq) ⎯→ Zn+(a2q) + H2(g) II. S(k) + O2(g) ⎯→ SO2(g) II. CH3CH2OH + O2 ⎯→ CH3COOH + H2O III. Na(k) + H2O(s)⎯→ NaOH(aq) + H2(g) III. Ba+(a2q) + SO4–(a2q) ⎯→ BaSO4(k) Yukar›daki tepkimelerin hangilerinde temas Yukar›da verilen tepkimelerin h›zlar›na göre yüzeyinin artmas› tepkimeyi h›zland›r›r? büyükten küçü¤e do¤ru s›ral›n›fl› nedir? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C)Yaln›z III A) I, III, II B) III, II, I C) II, I, III D) I ve II E) I, II ve III D) II, III, I E) III, I, II 4. COCI2(g) ←→ CO(g) + CI2(g) + ›s› 8. 2X(g) + Y(g) ←→ 2Z(g) dengesini ürünler yönüne çevirmek için afla- Tepkimesinde 500K’deki molekül say›s› 400K’deki molekül say›s›ndan fazlad›r. ¤›dakilerden hangisi yap›lmal›d›r? Buna göre; I. Tepkime ›s› veren bir tepkimedir. Kab›n hacmi S›cakl›k II. 500K’deki denge sabiti 400K’deki denge sa- bitinden küçüktür. A) Büyütülmeli Art›r›lmal› B) Sabit Art›r›lmal› III. Z yüksek s›cakl›kta daha karal›d›r. C) Küçültülmeli Düflürülmeli ifadelerinden hangileri do¤rudur? D) Büyütülmeli Düflürülmeli A) Yaln›z I B) Yaln›z III C) I ve II D) I ve III E) II ve III E) Küçültülmeli Art›r›lmal› 159

Kimyasal Reaksiyonlar›n H›zlar› ve Kimyasal Denge 9. Sabit bas›nç ve sabit s›cakl›kta gerçeklefltiri- 12. 2X(g) + Y(g) ←→ 2Z(g) + L(k) len; Tepkimesinin ; I. KClO3(k) ⎯→ KCl(k) +3/2O2(g) S›cakl›k Denge sabiti II. C(k)+ O2(g) ⎯→ CO2(g) III. CH4(g) + 2O2(g) ⎯→ CO2(g) + 2H2O(g) 100 °C 4 tepkimelerinden hangilerinin tepkime h›z› ha- cim de¤iflimi izlenerek ölçülebilir? 300 °C 0,5 oldu¤una göre, afla¤›dakilerden hangisi yan- l›flt›r? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II A) 300 °C de gaz faz›ndaki molekül say›s› D) I ve III E) II ve III 100 °C deki molekül say›s›ndan azd›r. 10. 2XY2(g) + Y2(g) ←→ 2XY3(g) B) Düflük s›cakl›kta ürünler daha kararl›d›r. tepkimesi dengede iken ayn› s›cakl›kta; C) 50 °C de tepkimenin denge sabiti 4’ten bü- I. Hacim art›r›l›yor. yüktür. II. Tepkime ortam›na sabit hacimde He gaz› ila- D) Bas›nc›n art›r›lmas› dengeyi ürünler yönünde ve ediliyor. kayd›r›r. E) Tepkime ekzotermiktir. Her iki ifllem sonucunda denge konumunda 13. PE(kkal) meydana gelen de¤iflmeler için hangisi do¤- rudur? I II 54 ⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ A) De¤iflmez De¤iflmez ESEN YAYINLARI B) Girenler lehine Ürünler lehine –10 T.K C) Girenler lehine Girenler lehine Potansiyel enerji - tepkime koordinat› grafi¤i D) Girenler lehine De¤iflmez verilen tepkime ile ilgili; E) Ürünler De¤iflmez I. Tepkime ›s›s› +54 kkal dir. II. Ürünlerin entalpisi +54 kkal dir. PE(kkal) III. Bir bilefli¤in elementlerinden oluflma entalpi- 11. Gaz faz›nda gerçekle- sidir. yarg›lar›ndan hangileri yanl›flt›r? flen tepkimenin potan- siyel enerji - tepkime koordinat› grafi¤i veril- A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) I ve III E) II ve III mifltir. Bu tepkimenin ad›mlar›; T.K X+Y2 ⎯→ XY2 14. X2(g) +2Y(g) ←→ 2XY2(g) + ›s› Denge tepkimesi için; X+XY2 ⎯→ 2XY I. Sistemin s›cakl›¤› art›l›rsa denge sabiti küçü- lür. fleklindedir. Buna göre, afla¤›dakilerden han- II. Sabit s›cakl›kta kap hacmi küçültülürse top- lam molekül say›s› azal›r. gisi yanl›flt›r? III. Minimum enerji e¤ilimi ürünler lehinedir. aç›klamalar›ndan hangileri do¤rudur? A) H›z ba¤›nt›s› r = k[X] [Y2]’dir. B) Kab›n hacmi art›r›l›rsa tepkime h›zlan›r. A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z III D) I ve II E) I, II ve III C) Y2 gaz›n›n deriflimi art›r›l›rsa tepkime h›zlan›r. D) XY2 gaz› ara üründür. E) Katalizör kullan›l›rsa birinci ad›m›n aktifleflme enerjisi düfler. 160

3. ÜNİTE ÇÖZELTİLERDE DENGE 1. BÖLÜM : SUYUN OTOİYONİZASYONU 2. BÖLÜM : ASİT VE BAZLARIN AYRIŞMA DENGELERİ 3. BÖLÜM : NÖTRALLEŞME REAKSİYONLARI 4. BÖLÜM : ÇÖZÜNME – ÇÖKELME DENGELERİ 5. BÖLÜM : KOMPLEKS OLUŞMA – AYRIŞMA DENGELERİ 6. BÖLÜM : TİTRASYON Günlük hayatta karşılaştığımız maddelerin bir kısmı asittir. Bunlar genellikle yakıcı ve tahriş edici olarak bilinmesine rağmen çoğu zamanda vazgeçemediğimiz yiyeceklerde bulunur. Mesela sirkenin yapısında asetik asit, limon suyunda sitrik asit, gazoz gibi içeceklerde karbonik asit, kolada fosforik asit, elmada maleik asit, yeşil yapraklı sebzelerde folik asit, portakal ve mandalina gibi turunçgillerde askorbik asit, aspirinde asetil salisilik asit bulunmaktadır. Yine bir kısım asitler vücudumuzdaki proteinlerin yapıtaşlarını oluşturmaktadır. Nitrik asit, sülfürik asit, siyanür asidi gibi bazı asitlerin ise yenilip içilmesi canlı vücudu için tehlike arz eder. Elimizi sabunla yıkarken verdiği kayganlık hissini hepimiz fark etmişizdir. Yüzümüzü sabunla yıkarken gözümüze kaçtığında gözümü- zün yanmasına sebep olur. Sabuna kaygan, yakıcı, acı olma gibi özellikleri veren madde bazdır. Bazlar temizlik maddelerinde, şampuanlar- da ve diş macunu, sabun, çamaşır sodası, amonyaklı su, kostik, kireç kaymağı gibi daha bir çok maddenin yapısında bulunur.

SUYUN OTOİYONİZASYONU 1. SUYUN OTOİYONİZASYONU 2. SUYUN İYONLAŞMA DENGESİ 3. pH ve pOH Büyük nehirlerin hepsi, içme suyu amacıyla, şehirlerde kullanılmaktadır. Kullanılan su daha sonra işlendikten sonra nehirlere endüstriyel atıklarla birlikte kanalizasyon suyu olarak geri döner. Bunun sonucu olarak bir çok nehirdeki su, sürekli artan bir şekilde kirlenmektedir. Yer altındaki gözenekli kaya tabakalarında süzülerek akan su nispeten temizdir, ancak bunlar da kirlenmektedir. İçilebilir su kaynaklarının güvenilirliği günümüzdeki şehir yöneticilerinin ilgilendiği başlıca konudur ve su kimyacıları ve sağlık mühendislerinin sorumluluk alanı- dır. Evlerde kullandığımız su renksiz, kokusuz olmalı, askıda katı, zehirli birleşikler ve bakteri içermemelidir. 1. BÖLÜM

Çözeltilerde Denge SUYUN OTO‹YON‹ZASYONU 1. SUYUN OTO‹YON‹ZASYONU 2. SUYUN ‹YONLAfiMA DENGES‹ Ar› su elektrik ak›- Ortamda baflka herhangi bir asit veya baz olmaz- m›n› kolay iletmez. fie- sa bile su molekülleri aras›nda proton aktar›m› oldu- kildeki gibi bir düzenek kuruldu¤unda lamban›n Arı ¤unu belirlemifltik. Su 2H2O(s) D H3O+(suda) + OH–(suda) yanmad›¤› gözlemlenir. Bu denklemden de anlafl›laca¤› gibi su ortam›n- Bu ifllem ar› suyun elek- da yaln›z H+ iyonu bulunamaz ve proton en az bir su tri¤i kolay iletmedi¤ini molekülüne ba¤lanarak hidronyum (H3O+) iyonu olufl- turur. Ancak yaz›m kolayl›¤› için kullan›lan H+ sembo- kan›tlar. Ancak duyarl› ölçü aletleriyle yap›lan deney- lü gerçekte H3O+ iyonu karfl›l›k gelir. ler, ar› suyun çok zay›f da olsa bir iletken oldu¤unu H2O(s) D H+(suda) + OH–(suda) Su ortam›nda iyonlar›n sembollerinin sa¤ alt›na göstermifltir. Öyleyse su da iyonlaflm›fl olmal›d›r. Bu gözlem, baz› su moleküllerinin proton vermesinden suda veya aq iflaretleri konur. Bu semboller iyonlar›n ve baz›lar›n› da proton almas›ndan ileri gelir. Bu ola- su ortam›nda bulundu¤unu gösterir. ‹yon sembollerin- ya suyun otoprotolizi veya otoiyonizasyonu ad› ve- de bu iflaretler olmazsa bile aksi belirtilmedikçe iyo- rilir. nun bulundu¤u ortam sudur. Otoiyonizasyon, bir maddenin kendi kendine H2O(s) D H+(aq) + OH–(aq) iyonlaflmas›na denir. Bir su molekülü baz olarak dav- Bu dengede su molekülü H2O, hidrojen iyonu H+(aq) ve hidroksil iyonu OH–(aq) gibi üç tür bileflen ranan ikinci bir su molekülüne bir proton vererek asit ESEN YAYINLARI vard›r. Bu tepkime için denge ba¤›nt›s› olarak davran›r. H+ – K = [H+] [OH–] olur. [H2 O] OH + O O H + O H ⎯→ H H Burada su molekülleri deriflimi (1 litre su 1000 Asit2 Baz1 gramd›r) 1000/18 yani 55,5 M olup, oluflan H+ ve OH– HH Asit1 Baz2 Su yerine göre ya asit ya da baz olarak davrana- iyonlar› suyun deriflimini pek de¤ifltirmez. Bu yüzden sabit olan bu de¤er ba¤›nt›daki yerine yaz›l›rsa, bilme karakterine sahiptir. Su asitlerden bir proton alarak H3O+ iyonunu oluflturur. Ancak su bir baz de- K = [H+] [OH–] ¤ildir. Su molekülleri baz çözeltilerine proton vererek 55, 5 OH– iyonu oluflturur. Ancak su asit de¤ildir. Su hem K.55,5 = [H+] [OH–] proton vericisi hem de proton al›c›s›d›r. HCI ve ba¤›nt›s› oluflur. K.55,5 de¤eri Ksu olarak al›n›rsa; CH3COOH gibi asitlerle olan tepkimelerinde baz gö- revi görürken, NH3 gibi bazlarla olan tepkimelerinde Ksu = [H+] [OH–] oluflur. ise asit olarak davran›r. Baz› tepkimelerde asit, baz Ksu’nun 25°C’deki de¤eri 1,00.10–14 d›r. Ksu kul- tepkimelerinde de baz olarak davranan bu tür madde- lan›larak iyonlar›n deriflimi hesaplanabilir. lere Bronsted-Lowry teorisinde amfoter (amfoterik H2O(s) D H+(aq) + OH–(aq) xM xM veya amfiprotik) maddeler alarak tan›mlanmaktad›r. NH3 + H2O D NH+4 + OH– Ksu = [H+] [OH–] ⇒ Ksu = (x) (x) Baz1 Asit2 Asit1 Baz2 = x2 179

Çözeltilerde Denge Tepkimeye göre ar› suda H+(aq) ve OH–(aq) deri- flimleri eflittir. Denge durumunda kuvvetli elektrolit x = Ksu ⇒ x = 1.10–14 ⇒ x = 1,00.10–7M bu- olan HCI eklendi¤inde dengenin nas›l de¤iflece¤ini lunur. Bu sonuç ar› suyun iletkenli¤inin neden zay›f ol- inceleyelim. HCI, du¤unu aç›klar. Yani ar› su çok zay›f bir elektrolittir denebilir. HCI ⎯→ H+(aq) + CI–(aq) Bir mol su, iyonlar›ndan oluflurken 13,68 kkal ›s› fleklinde çözünür. H+ iyonu eklendi¤i için [H+] = [OH–] a盤a ç›kar. eflitli¤i bozulur. H+(aq) + OH–(aq) E H2O(s) + 13,68 kkal [H+] > 1.10–7M, [OH–] < 1.10–7 M olur. Bu tepkime ters çevrildi¤inde, H2O(s) + 13,68 kkal E H+(aq) + OH–(aq) Ksu = [H+] [OH–] olaca¤›ndan, endotermik tepkimesi elde edilir. S›cakl›k art›kça iyon- laflma miktar› artar. Dolay›s›yla s›cakl›k artt›kça Ksu [OH–] = Ksu olur. de¤eri artar. [H+] Çeflitli s›cakl›klarda Ksu de¤eri, ÖRNEK Sıcaklık (°C) Ksu 1 litre suda 0,10 mol HCI çözünerek haz›rlanan 0 0,114 . 10–14 oda koflullar›ndaki çözelti için; 10 0,295 . 10–14 20 0,676 . 10–14 ESEN YAYINLARI I. H+(aq) deriflimi 0,10 M olur. 25 1,00 . 10–14 II. OH–(aq) deriflimi 1,0.10–13 M olur. 60 9,55 . 10–14 III. CI–(aq) deriflimi 0,10 M olur. yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z III D) I ve III E) I, II ve III Saf su veya çözeltilerde hidronyum ve hidrok- ÇÖZÜM sil iyonlar› deriflimlerinin çarp›m› sabittir. Asit ve- ya baz ilave edilerek iyonlardan birinin deriflimi art›r›l›rsa, iyon deriflimleri çarp›m›n› sabit tutabil- mek için di¤eri azal›r. Sulu çözeltilerdeki H+(aq) ve OH–(aq) iyonlar›n›n özel davran›fllar› vard›r. H2O(s) E H+(aq) + OH–(aq) 180

Çözeltilerde Denge ÖRNEK Bu kavram› ilgilendiren kural ve ba¤›nt›lar afla¤›- daki gibidir. 25°C’de bir litre suda 0,80 gram NaOH çözünerek haz›rlanan çözelti ile ilgili; • pH = –log [H+] = –log[H3O+] pOH = –log [OH–] I. OH–(aq) iyonlar› deriflimi 0,20 M d›r. II. H+(aq) iyonlar› deriflimi 5,0.10–13 M d›r. • 25°C de saf su için; III. Na+(aq) iyonlar› deriflimi 0,020 M dir. pKsu = –log Ksu ifadelerinden hangileri do¤rudur? = – log (1,0 . 10–14) ⇒ pKsu = 14 pH = –log[H+] (Na = 23, O = 16, H = 1) = – log(1,0.10–7) ⇒ pH = 7 pOH = –log [OH–] A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II = –log (1,0 . 10–7) ⇒ pOH = 7 D) II ve III E) I, II ve III pH + pOH = pKsu ÇÖZÜM pH + pOH = 14 • Çözeltiler için; [H+] pH Çözelti [H ] > 1,0 . 10–7 M pH < 7 Asidik çözeltiler [H+] = 1,0 . 10–7 M pH = 7 Nötr çözeltiler ESEN YAYINLARI [H+] < 1,0 . 10–7 M pH > 7 Bazik çözeltiler Bir çok pH ölçeri 1 ile 14 aras›nda de¤er göster- mekle birlikte, gerçekte pH de¤erleri 1’den az ve 14’den büyük olabilir. Örne¤in 2M HCI sulu çözelti- sinin pH’› –0,30’dur 3. pH ve pOH KAVRAMLARI ÖRNEK Sulu çözeltilerde H+ ve OH– iyonlar› deriflimleri 0,05 mol H2SO4 kullan›larak 100 litre çözelti haz›r- genellikle çok küçük say›lard›r. Bu küçük say›larla ça- lan›yor. l›fl›lmas› oldukça güçtür. Bu nedenle 1909 da Dani- a) Çözeltinin H+ iyonu deriflimi kaç M’d›r? markal› kimyac› Soren Sorensen taraf›ndan daha b) Çözeltinin OH– iyonlar› deriflimi kaç M’d›r? pratik bir kavram olan pH önerilmifltir. c) Çözeltinin pH’› kaçt›r? d) Çözeltinin pOH’› kaçt›r? pH, sulu çözeltilerdeki H+ iyonlar› derifliminin çok küçük say›larla belirtilmesinin zorlu¤undan kurtulmak ÇÖZÜM ve çözeltinin asitli¤ini daha kolay, anlafl›l›r biçimde anlatmak için kullan›lmaktad›r. pH, hidrojen iyonu derifliminin (mol/litre cinsinden) eksi logaritmas›, pOH ise hidroksil iyonu derifliminin eksi logaritmas›d›r. Bir say›sal verinin p–fonksiyonu, bu verinin 10 taban›na göre negatif logaritmas›d›r. pH = – log [H+] 181

Çözeltilerde Denge ÖRNEK ÇÖZÜM 0,01 mol H2SO4 ile 20 litre çözelti haz›rlan›yor. Bu çözeltinin OH– deriflimi nedir? A) 10–13 B) 10–11 C) 10–3 D) 3 E) 11 ÇÖZÜM ÖRNEK ÖRNEK pH’› 13 olan 20 litre Ca(OH)2 çözeltisi haz›rlamak 27 °C s›cakl›k ve 0,6 atm bas›nçta 4,1.10–2 litre hacim için kaç gram Ca(OH)2 gerekir? kaplayan HCl gaz› suda çözünerek 500 ml çözelti haz›r- (Ca = 40, O = 16, H = 1) lan›yor. Çözeltinin pH’› kaç olur? (log 2 = 0,3) A) 148 B) 74 C) 37 D) 14,8 E) 7,4 A) 1,7 B) 2 C) 2,3 D) 2,7 E) 3 ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM ÇÖZÜM ÖRNEK 0,08 gram NaOH suda çözünerek 200 ml çözelti haz›rlan›yor. Çözeltinin pH’› kaç olur? (NaOH = 40) A) 10–2 B) 2 C) 10–12 D) 12 E) 3 182

ÇÖZELT‹LERDE DENGE ÇÖZÜMLÜ SORULAR – 1 (OKULA YÖNEL‹K) 1. 9,8.10–2 g H2SO4 kullan›larak 20 litrelik çözelti 3. pH = 2 olan 200 ml HCl çözeltisine kaç litre su haz›rlan›yor. Buna göre; kat›l›rsa çözeltinin pH’› 3 olur? I. Çözeltideki [H+] iyonlar› deriflimi 1.10–3M’d›r. A) 1,8 B) 2 C) 20 D) 19,8 E) 2.103 II. H2SO4’ün tesir de¤erli¤i 2’dir. ÇÖZÜM III. Çözeltinin pOH de¤eri 10’dur. yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? (H = 1, O = 16, S = 32) A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) I ve III E) II ve III ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI 2. 100 ml HNO3 çözeltisine 300 ml saf su kat›l›r- 4. NK’da 5,6 litre hacim kaplayan HCl gaz› ile 250 sa çözeltinin pH’› 2 oldu¤una göre, HNO3 çö- ml çözelti haz›rlan›yor. zeltisinin bafllang›ç deriflimi kaç mol/litre’dir? Çözeltinin pOH’› kaç olur? A) 0,5 B) 4.10–2 C) 1.10–2 A) 0 B) 2 C) 4 D) 12 E) 14 D) 5.10–3 E) 2,5.10–3 ÇÖZÜM ÇÖZÜM 183

Çözeltilerde Denge 5. 2 mg NaOH ile 10 litre çözelti haz›rlan›yor. Çözel- 7. I. Saf su tinin pH’› kaçt›r? (log2 = 0,3, NaOH = 40) II. 2M HCl çözeltisi III. fieker çözeltisi A) 5.10–5 B) 2.10–10 C) 4,3 Yukar›daki s›v›lar›n hangilerinde 25 °C’de D) 8,7 E) 10 [H+][OH–] = 10–14 tür? ÇÖZÜM A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III ÇÖZÜM 8. I. Çözelti II. Çözelti 6. pH = 12 olan 5 litre NaOH çözeltisi haz›rlan›yor. [H+]=1.10–2M [H+]=1.10–11M Bu çözelti için; fiekilde verilen çözeltilerle ilgili afla¤›daki ifa- delerden hangisi yanl›flt›r? I. Çözünen NaOH 2 gramd›r. II. [OH–] deriflimi 10–12M d›r. ESEN YAYINLARI A) I. çözelti asit, II. çözelti bazd›r. B) I. çözeltinin pH’› 2’dir. III. pH oran› 6’d›r. C) II. çözeltinin pH’› 11’dir. pOH D) I. çözeltinin OH– deriflimi 1.10-12M d›r. E) II. çözeltinin OH– deriflimi 3M tür. yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? (NaOH = 40) A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) I ve III E) II ve III ÇÖZÜM ÇÖZÜM 184

Çözeltilerde Denge 9. pH = 12 olan 5 litre Ca(OH)2 çözeltisi haz›rla- ÇÖZÜM mak için kaç gram Ca(OH)2 gerekir? (Ca = 40, O = 16, H = 1) A) 1,85 B) 3,7 C) 7,4 D) 14,8 E) 18,5 ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI 10. 0,1M 0,1M HX HY pH=1 pH=5 Molar deriflimleri ve pH’lar› belirtilen kaplar- daki çözeltilerin; I. Elektriksel iletkenlikleri ayn›d›r. II. HX kuvvetli asit, HY ise zay›f asittir. III. X– deriflimi Y– derifliminden fazlad›r. yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III 185

ÇÖZELT‹LERDE DENGE ALIfiTIRMALAR – 1 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR) 1. 16 gram NaOH kullan›larak 4 litre çözelti haz›rla- 5. % 40 safl›kta 250 gram NaOH kat›s›n›n 2,5 litre n›yor. Buna göre çözeltinin, sudaki çözeltisi haz›rlan›yor. Bu çözeltinin pH a) OH– iyonlar› deriflimi kaç mol/litredir? de¤eri 25°C de kaçt›r? b) pH’› kaçt›r? (NaOH = 40) (H = 1, O = 16, Na = 23) 2. 0,1M, 1 ml NaOH sulu çözeltisine su ilave edile- 6. 11,6 gram Mg(OH)2 kullan›larak 40 litre çözelti rek hacmi 100 ml’ye tamamlan›yor. 25°C’de haz›rlan›yor. Buna göre, Çözeltinin H+ iyonlar› deriflimi kaç mol/litre- a) OH– iyonlar› deriflimi kaç mol/litre olur? b) Çözeltinin pH’› kaç olur? dir? (H = 1, O = 16, Mg = 24) 3. pH’›, 2 olan 400 ml H2SO4 çözeltisi haz›rlan›yor. ESEN YAYINLARI 7. Bir çözeltinin OH– iyonlar› deriflimi 10–9M ise, Buna göre, a) H+ iyonlar› deriflimi kaçt›r? b) pH’› kaçt›r? a) SO4–2 iyonlar› deriflimi kaç mol/litredir? c) pOH’› kaçt›r. b) Kaç gram H2SO4 harcanm›flt›r? (H = 1, S = 32, O = 16) 4. 2,24 gram KOH çözünerek 40 litre çözelti haz›r- 8. 0,1M Çözelti pH lan›yor. Buna göre, X1 a) Çözeltinin OH– iyonlar› deriflimi kaç mol/litre olur? (KOH = 56) Y 13 b) Çözeltinin pH’› kaç olur? Z9 pH’lar› verilen yukar›daki çözeltiler için; a) Hangileri bazd›r? b) Hangileri kuvvetli asittir? c) Hangileri kuvvetli bazd›r? 186

9. 2,52 gram HNO3 çözülerek 20 litre çözelti haz›r- Çözeltilerde Denge lan›yor. Buna göre, 12. pH’› 2 olan çözeltilere iliflkin, a) H+ iyonlar› deriflimi kaç olur? (HNO3 = 63) I. OH– iyonlar› deriflimi 10–12M’d›r. b) pH’› kaç olur? (log2 = 0,3) II. Asittir. III. Bütün metallere etki ederek H2 gaz› a盤a ç›- kar›r. ifadelerinden hangileri do¤rudur? 10. 9,8.10–2 gram H2SO4 ile 2 litre çözelti haz›rlan›- 13. pH = 13 olan 50 litre NaOH çözeltisi haz›rlan›yor. yor. Buna göre, Buna göre, a) Kaç gram NaOH çözünmüfltür? (NaOH = 40) a) H+ iyonlar› deriflimi kaçt›r? (H2SO4 = 98) b) 50 litre su eklenirse, çözeltinin pH’› kaç olur? b) OH– iyonlar› deriflimi kaçt›r? (log 5 = 0,7) c) 150 litre su eklenirse, çözeltinin pH’› kaç olur? ESEN YAYINLARI (log 2,5 = 0,4) 11. pH’› 13 olan 4 litre NaOH çözeltisinde, 14. Kütlece % 20’lik NaOH çözeltisinin 40 gram›na a) OH– iyonlar› deriflimi kaç M’d›r? su ilave edilerek hacmi 20 litreye tamamlan›yor. b) Kaç gram NaOH çözünmüfltür? Buna göre, (Na = 23, O = 16, H = 1) a) Çözeltinin OH– iyonlar› deriflimi kaç molar olur? (NaOH = 40) b) Çözeltinin pH’› kaç olur? 187

ASİT VE BAZLARIN AYRIŞMA DENGELERİ 1. ARHENIUS, BRONSTED – LOWRY ASİT / BAZ KAVRAMLARI 2. ASİT / BAZ DENGELERİ 3. ASİT VE BAZLARIN KUVVETİ 4. KATYONLARDA / ANYONLARDA ASİTLİK BAZLIK 5. KUVVETLİ ASİT / BAZLARDA pH HESAPLARI 6. ZAYIF ASİT / BAZLARDA pH HESAPLARI Çevre kirliliği, herhangi bir madde miktarının doğal dengeyi bozacak şekilde artarak birikmesine bağlı olarak gelişir. Gaz, katı veya sıvı olsun, bu maddeler havayı da kirletir. Bu kirleticilerin çoğu insan etkinliklerinin sonu- cunda açığa çıkar. Günümüzde insanların neden olduğu çevre kirliliğinin en kötü sonuçlarından biri de asit yağmurlarıdır. Asit yağmurları, fosil yakıt artıklarının doğal su döngüsüne karışmasıyla oluşur. Asit yağmurla- rının sonucundaysa yok olan ormanlar, hiçbir canlının yaşamadığı ölü göller, zarar gören sanatsal yapılar ve sağlıklarını yitiren insanlardır. 2. BÖLÜM

Çözeltilerde Denge AS‹T VE BAZLARIN AYRIfiMA DENGELER‹ 1. ARHENIUS, BRONSTED-LOWRY HCO3– ve CO–32 maddeleri birbirinin konjuge asit- AS‹T/BAZ KAVRAMLARI baz çiftidir. H3O+ ve H2O ise birbirinin konjuge asit- a) Arrhenius Asit ve Baz Kavram› baz çiftidir. Suda çözününce ortama H+ iyonlar›n› veren HCN(aq) + H2O(s) CN–(aq) + H3O+(aq) maddelere asit, OH– iyonlar›n› verebilen maddelere AS‹T1 BAZ2 BAZ1 AS‹T2 baz denir. Ayn› say›lar ile gösterilen asit-baz çiftleri konjuge HCl(aq) ⎯→ H+(aq) + Cl–(aq) asit-baz çiftleridir. HCl(aq) + H2O(s) H3O+(aq) + Cl–(aq) NH3(aq) + H2O(s) NH4+(aq) + OH–(aq) BAZ1 AS‹T2 AS‹T1 BAZ2 HBr(aq) ⎯→ H+(aq) + Br–(aq) HBr(aq) + H2O(s) H3O+(aq) + Br–(aq) Ayn› say›lar ile gösterilen asit-baz çiftleri konjuge asit-baz çiftleridir. H2CO3(aq) ⎯→ H+(aq) + HCO–3(aq) H2CO3(aq) + H2O(s) HCO–3(aq) + H3O+(aq) c) Asit ve Bazlar›n Genel Özellikleri NaOH(k) ⎯→ Na+(aq) + OH–(aq) 1. Asitler suda çözününce ortama H+ iyonu, bazlar suda çözününce ortama OH– iyonu verir. Ca(OH)2(k) ⎯→ Ca+2(aq) + 2OH–(aq) NH3(g) ⎯→ NH3(aq) ESEN YAYINLARI AS‹TLER NH3(aq) + H2O(s) ⎯→ NH4+(aq) + OH–(aq) Formülü Adland›rma CH3COOH(k) ⎯→ CH3COO–(aq) + H+(aq) HCI Hidroklorik asit Hidrobromik asit CH3COOH(aq)+H2O(s) CH3COO–(aq) HBr Hidrosiyanik asit Hidroiyodik asit + H3O+(aq) HCN Hidroflorik asit Nitrik asit b) Bronsted - Lowry Asit ve Baz Tan›m› HI Sülfürik asit Perklorik asit Suda çözününce ortama proton (H+ iyonu) veren HF Karbonik asit maddelere asit, ortamdan proton (H+ iyonu) alan Fosforik asit maddelere baz denir. HNO3 Asetik asit H2SO4 Borik asit HCl(aq) + H2O(s) ⎯→ H3O+(aq) + Cl–(aq) HClO4 Formik asit H2CO3 H3PO4 CH3COOH H3BO3 HCOOH NH3(aq) + H2O(s) NH+4(aq) + OH–(aq) BAZLAR HCO–3(aq) + H2O H3O+(aq) + CO–32(aq) Formülü Adland›rma Konjuge Asit-Baz Çifti NaOH Sodyum hidroksit Lityum hidroksit Aralar›nda bir H+ iyonu fark› bulunan ve birbirine LiOH Potasyum hidroksit Kalsiyum hidroksit dönüflebilen asit-baz çiftine konjuge asit-baz çifti de- KOH Magnezyum hidroksit Baryum hidroksit nir. Bir asitin konjuge baz›, bu asitin proton vermesi Ca(OH)2 Amonyak Mg(OH)2 Metilamin sonucu oluflan bazd›r. Bir baz›n konjuge asiti, bu ba- Ba(OH)2 Anilin NH3 z›n proton almas›yla oluflan asittir. CH3–NH2 C6H5–NH2 HCO–3(aq) + H2O(s) CO–32(aq) + H3O+(aq) AS‹T1 BAZ2 BAZ1 AS‹T2 189

Çözeltilerde Denge 2. Asit çözeltilerinin tad› ekfli, baz çözeltilerinin tad› 5. Asitler karbonatlarla etkileflerek CO2 gaz› a盤a ç›kar›rlar. ac›d›r. Asit ve baz çözeltileri yak›c› maddelerdir. CaCO3(k) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(s) Na2CO3(k) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + CO2(g) + H2O(s) Bazlar döküldükleri yerde kayganl›k oluflturur. 6. Bir asit suda çözününce ortama verdi¤i proton Bir çok yiyecek maddesi asit içerir. Birçok sebze (H+ iyonlar›) say›s›na asitin de¤erli¤i, bir baz›n suda çözününce ortama verdi¤i OH– say›s›na ve- ve meyvede asit bulunur. ya ortamdan ald›¤› proton (H+ iyonlar›) say›s›na baz›n de¤erli¤i denir. Asit Formülü Bulundu¤u nesne ⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ Laktik asit CH3CH(OH)COOH Süt, karbonhidratlar HCOOH Formik asit Kar›nca, ›s›rgan otu Asetik asit CH3COOH Sirke, üzüm, fleftali, ... AS‹T DE⁄ERL‹⁄‹ BAZ DE⁄ERL‹⁄‹ Propiyonik asit C2H5COOH Süt, ya¤, peynir Bütrik asit C3H7COOH Tereya¤, ter Kaproik asit CH3(CH2)6COOH Bitkisel ve hayvansal ya¤larda HCl 1 NaOH 1 Laurik asit CH3(CH2)10COOH Defne, hindistan cevizi 1 tohum ya¤lar›nda, H2SO4 2 KOH 1 H3PO4 2 domates, kehribar, HCN 3 LiOH 2 3 Süt ve süt ürünleri, tüm bitkisel ya¤lar, tohum HCOOH 1 Ca(OH)2 1 1 Mg(OH)2 1 ya¤lar›, papatya, çay, ›s›rgan otu, hindistan cevi- CH3COOH 1 Al(OH)3 1 HBr 1 NH3 zi, limon, elma, üzüm, fleftali, bal›k ya¤›, pamuk, 1 CH3–NH2 HF 2 C6H5–NH2 soya, ayçiçe¤i, haflhafl, kenevir, keten tohumu 1 H2CO3 ya¤lar›nda vb. maddelerde asit bulunur. HClO4 Sabunlu su, deterjanlar›n çözündü¤ü su, taflkö- ESEN YAYINLARI mürü, baz› bitki kökleri baz veya bazik tuz içerir. Soda ve karbonat tuzlar› da bazik özellik gösterir. 7. Kuvvetli ve zay›f asit vard›r. Ayn› flekilde kuvvetli ve zay›f baz vard›r. Suda çözününce iyonlaflma 3. Sulu çözeltileri elektrik ak›m›n› iletir. Asit ve baz yüzdesi kuvvetlili¤ini belirler. % 100 iyonlaflan çözeltileri elektrolit maddelerdir. asit ve bazlar kuvvetlidir. Elektri¤i iletme miktarlar› deriflimlerine ve kuvvet- liliklerine ba¤l›d›r. Molar deriflimleri eflit ise, ilet- 8. Bazlar metallere etki etmez. Ancak kuvvetli baz- kenli¤i fazla olan asit veya baz, iletkenli¤i az olan lar amfoter metal ve metal oksitlere etki eder. asit ve bazlardan daha kuvvetlidir. Zn(k) + 2NaOH(aq) ⎯→ Na2ZnO2(aq) + H2O(s) ‹letkenli¤i sa¤layan iyonlar›n varl›¤› ve hareketidir. Asitler aktif metallere etki eder. Genellikle tuz ve HClO4(aq) ⎯→ H+(aq) + ClO–4(aq) H2 gaz› oluflur. NaOH(k) ⎯→ Na+(aq) + OH–(aq) Zn(k) + 2HCl(aq) ⎯→ ZnCl2(aq) + H2(g) Asitler metal oksitlere de etki eder. 4. Asit ve bazlar indikatör denilen baz› maddelerle CaO(k) + H2SO4(aq) ⎯→ CaSO4(aq) + H2O(g) tepkimeye girerek renk de¤iflimine neden olurlar. Turnusol, asitli ortamda k›rm›z›, bazik ortamda 9. Asitler ile bazlar tepkime vererek tuz ve H2O mavi renk al›r. oluflturur. Asit + Baz ⎯→ Tuz + Su ‹ndikatör Asitli Ortam Bazik Ortam HCl + NaOH ⎯→ NaCl + H2O H2SO4 + 2KOH ⎯→ K2SO4 + 2H2O Turnusol K›rm›z› Mavi Her asit ile baz tepkimesinden su oluflmaz. Fenolftalein Renksiz Pembe NH3 + HCl ⎯→ NH4Cl Metiloranj Turuncu Sar› Bu tür bazlara anhidro bazlar denir. Metil K›rm›z›s› K›rm›z› Sar› Alizarin Sar›s› Sar› K›rm›z› 190

Çözeltilerde Denge 10. Asit ve baz çözeltilerinin karfl›laflt›r›lmas› ve anla- 2. AS‹T/BAZ DENGELER‹ fl›lmas› için pH kullan›l›r. Genellikle çözeltilerin H+ ve OH– deriflimleri dü- Bir çok asitler, bazlar ve tuzlar sulu çözeltilerde flüktür. ‹yon deriflimleri yerine eksi logaritmalar› tamamen iyonlafl›rlar. Yani denge reaksiyonu bu kullan›l›r. Buna pH ve pOH denir. maddeler için tamamen sa¤a kaym›flt›r. Bu gibi tama- pH = –log [H+] men iyonlaflan maddelere denge prensipleri uygula- pOH = –log [OH–] maya gerek yoktur. HCI, HNO3, NaOH ve NaCI bu a) 1 atm bas›nç ve 25°C s›cakl›k koflulunda; maddelerin örnekleridir. [H+][OH–] = 10–14 tür. ESEN YAYINLARI HCI(aq) + H2O(s) ⎯→ H3O+(aq) + CI–(aq) b) 1 atm bas›nç ve 25 °C s›cakl›k koflulunda; pH + pOH = 14’tür. NaCI(k) + H2O(s) ⎯→ Na+(aq) + CI–(aq) c) [H+] < 10–7 M ise çözelti baziktir. NaOH(k) + H2O(s) ⎯→ Na+(aq) + OH–(aq) Çözeltinin pH > 7’dir. [H+] = 10–7M ise çözelti nötrdür. Kuvvetli asitler sulu çözeltilerde tamamen iyon- Çözeltinin pH = 7’dir. laflt›klar›ndan, asit deriflimi 1,0 . 10–6 M’da daha bü- [H+] > 10–7M ise çözelti asidiktir. yük oldukça, çözeltideki H+ iyonlar›n deriflimi asit de- Çözeltinin pH < 7’dir. riflimine eflittir. Suyun iyonlaflmas›ndan gelen H+ iyonlar› deriflimi ihmal edilebilir. Asit deriflimi ÖRNEK 1,0.10–6M’dan küçük ise sudan gelen hidrojen iyonla- HNO3 suda çözününce % 100 iyonlaflan ve ortama r› deriflimi de dikkate al›nmal›d›r. Benzer durum baz- H+ ve NO3– iyonlar› veren bir bilefliktir. larda hidroksil iyonlar› deriflimi içinde söz konusudur. Baz deriflimi 1,0.10–6 M’dan daha büyük oldu¤unda Buna göre, HNO3 için afla¤›dakilerden hangisi sudan gelen OH– iyonlar› deriflimi ihmal edilebilir. yanl›flt›r? Zay›f elektrolitler ad› verilen bir çok bileflik sulu A) Zn kat›s› etki ederek H2 gaz› a盤a ç›kar›r. çözeltide ancak bir dengeye kadar iyonlafl›r. Zay›f asit B) NaOH çözeltisi ile tepkime verir. ve bazlar ile baz› tuzlar bu gruba girer. Zay›f bir asit C) Çözeltisi mavi turnusolu k›rm›z›ya çevirir. için iyonlaflma dengesi; D) Saf s›v› hâlde elektrik ak›m›n› iletir. E) Çözeltisinin pH’› 7’den küçüktür. HA(aq) + H2O(s) D H3O+(aq) + A–(aq) ÇÖZÜM K = [H3 O+] [A–] [HA] [H2 O] K [H2 O] = [H3 O+] [A–] HA K [H2 O] = Ka Ka = [H3 O+] [A–] [HA] [H3 O+] = [H+] & Ka = [H+] [A–] [HA] Elde edilen denge sabitine asit iyonlaflma sa- biti denir ve Ka ile gösterilir. Verilen s›cakl›kta HA asidinin kuvveti nicel olarak Ka’n›n büyüklü¤ü ile ölçülür. Büyük Ka; kuvvetli asit, yani dengede ayr›flmaya ba¤l› olarak büyük H+ iyon- lar› deriflimi demektir. Ka de¤eri ne kadar küçükse asit o kadar zay›ft›r. 191

Çözeltilerde Denge Asitlere benzer flekilde bazlar için iyonlaflma re- 3. AS‹T VE BAZLARIN KUVVET‹ aksiyonu ve denge sabiti yaz›l›rsa; 1. Asit ve bazlar›n kuvveti, suda çözününce iyonlafl- MOH(aq) D M+(aq) + OH–(aq) ma yüzdesine ba¤l›d›r. Kb = [M+] [OH–] olur. Suda çözününce tamamen iyonlaflan asit ve baz- [MOH] lara kuvvetli asit ve baz denir. Elde edilen denge sabitine baz iyonlaflma sa- [H+] ≥ [AS‹T] ise % 100 iyonlaflmaktad›r. Kuvvet- li asittir. biti denir ve Kb ile gösterilir. Asitlere benzer fle- kilde bazlar için de, Kb de¤eri ne kadar küçük [OH–] ≥ [BAZ] ise % 100 iyonlaflmaktad›r. Kuv- ise baz›n proton atma kabiliyeti o kadar azd›r vetli bazd›r. ve baz o kadar zay›ft›r. 0,01M Çözelti pH ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ HX 2 ÖRNEK HY 4 Asitlik sabiti Ka = 5.10–6 olan 0,2M HA asit çözelti- sinin pH’› kaç olur? HZ 6 A) 2 B) 3 C) 4 D) 5 E) 6 HX, HY ve HZ asit çözeltileridir. ÇÖZÜM [HX]= 0–2M, pH=2 ⇒ 2 = –log [H+] ESEN YAYINLARI –2 = log [H+] [H+] = 10–2M [HX]=[H+] ⇒ % 100 iyonlafl›yor. Kuvvetli asittir. [HY]=10–2M pH=4 ⇒ 4 = –log [H+] –4 = log [H+] [H+] = 10–4M ‹yonlaflma yüzdesi = 10-4 .100 = %1 10 - 2 Zay›f asittir. [HZ] = 10–2M pH=6⇒ 6 = –log [H+] –6 = log [H+] [H+] = 10–6M ‹yonlaflma yüzdesi = 10-6 .100 = %0, 01 100 - 2 ÖRNEK Zay›f asittir. 0,1M, 400 ml HA zay›f asit çözeltisindeki H+ iyonu mol say›s› kaçt›r? (HA için Ka = 1.10–5) Kuvvetlilik s›ralamas›; A) 4.10–3 B) 4.10–4 C) 1.10–3 HZ < HY < HX olur. Suda çözününce k›smen iyonlaflan asit ve bazlara, zay›f asit ve bazlar denir. ‹yonlaflt›¤› D) 0,1 E) 0,4 yüzde oran›nda kuvvetlidir. ÇÖZÜM 2. Bir periyotta soldan sa¤a do¤ru gidildikçe elektro- negatiflik artar. Ametalin elektronegatifli¤i artt›kça asidik özellik artar. Ametalin oluflturdu¤u asitin kuvveti artar. En kuvvetli bazlar› 1A ve 2A grubu olufltururken, en kuvvetli asitleri 5A, 6A ve 7A gruplar›ndaki ba- z› elementler oluflturur. 11Na 12Mg 13 Al 14Si 15P 16S 17Cl NaOH Mg (OH)2 Al(OH)3 H2SiO 4 H3PO4 H2SO 4 HClO 4 Kuvvetli Zay›f Zay›f Zay›f Orta Kuvvetli Kuvvetli baz baz baz asit asit asit asitler 192

Çözeltilerde Denge 3. Periyodik cetvelin bir grubunda, yukar›dan afla¤›- Zay›f bir asidin iyonlaflma miktar› asidin bafllan- ya do¤ru elementlerin elektronegatifli¤i azal›r. g›ç deriflimine ba¤l›d›r. Asit seyreldikçe iyonlaflma Bundan dolay› asitlerin kuvvetlili¤i azal›rken baz- yüzdesi artar. Çözelti seyreldikçe deriflimin azalma- lar›n kuvvetlili¤i artar. s›ndan dolay› çözeltinin asitlik derecesi azal›r. 4. Molar deriflimleri eflit olan asit veya baz çözeltile- Özellik Kuvvetli Zayıf Asit ri karfl›laflt›r›l›rken elektrik ak›m› araç olarak kul- Asit lan›labilir. Elektrik ak›m›n› en fazla ileten asit, en kuvvetli asit, en fazla ileten baz ise en kuvvetli Ka değeri Ka büyük Kaküçük bazd›r. İyonlaşma den- 5. Halojenlerin hidrürleri asit özelli¤i gösterir. gesinin yönü sağa doğru Sola HF : Hidroflorik asit doğru HCl : Hidroklorik asit HA ile [H+] nin HBr : Hidrobromik asit karşılaştırılması [H+] ≅ [HA] [H+] << [HA] HI : Hidroiyodik asit Bu asitlerde halojenin atom çap› artt›kça asit kuv- Suyun bazlığı A– sudan A– sudan vetlili¤i artar. Halojenin atom çap› artt›kça H ile ile eşlenik bazın çok daha çok daha halojen aras›ndaki ba¤ zay›flar. Asit suda çözü- kuvvetinin karşı- zayıf baz kuvvetli baz nünce iyonlaflma yüzdesi artar. ‹yonlaflma yüz- laştırılması desi art›¤› için kuvvetlilik artar. Kuvvetlilik s›rala- mas›; ESEN YAYINLARI 4. K ATYONLARDA / ANYONLARDA AS‹TL‹K HF < HCl < HBr < HI BAZLIK ‹yonlar›n su ile H3O+ veya OH– oluflturmak üzere 6. Molekülleri oksijen içeren asitlere oksi asitler denir. Ayn› ametalin oluflturdu¤u birden fazla ok- tepkimeye girmesine hidroliz denir. si asit varsa, molekülündeki oksijen say›s› artt›k- ça asit kuvveti artar. Moleküller asit ya da baz olabildi¤i gibi iyonlarda Cl elementinin oluflturdu¤u oksi asitlerde kuvvet- asit ya da baz olabilir. lilik s›ralamas›; HClO < HClO2 < HClO3 < HClO4 dir. ★ Zay›f bazlar›n katyonlar› su ile tepkimeye gire- rek asidik çözelti oluflturur. merkez atomlar› farkl› olan oksi asitlerin kuvvetlili¤i merkez atomun elektronegatifli¤i artt›kça, asit kuvvet- NH3(aq) + H2O(s) E NH4+(aq) + OH–(aq) lili¤i artar. NH4+ + H2O(s) E NH3(aq) + H3O+(aq) HCIO > HBrO > HIO olur. ★ Zay›f asitlerin anyonlar› su ile tepkimeye gire- rek bazik çözelti oluflturur. HCIO3 > HBrO3 > HCIO3 olur. CH3COOH(aq)+H2O(s) E CH3COO–(aq)+H3O+(aq) H3PO3 < H2SO3 < HCIO3 olur. CH3COO–(aq)+H2O(s) E CH3COOH(aq)+OH–(aq) Ka de¤eri büyüklü¤ünün bir asidin kuvvetinin ölçü- ★ Zay›f asit ve zay›f bazlardan oluflan tuzlar›n çö- sü oldu¤unu ö¤rendik. Bir asidin kuvvetlili¤inin nelere zeltileri, hem katyonlar› hem de anyonlar› hidroliz ol- ba¤l› oldu¤unu irdeledik. Bir asidin kuvvetinin baflka bir du¤unda asidik, bazik veya nötr olabilirler. ölçüsününde iyonlaflma yüzdesi oldu¤unu biliyoruz. Zay›f bir asit olarak HA’n›n iyonlaflma yüzdesi; a) Kuvvetli asit ve kuvvetli bazlar›n oluflturdu¤u tuzlardaki anyonlar ve katyonlar hidroliz olmazlar. Çö- iyonlaflma yüzdesi : [H+] denge .10 zeltileri nötr olur. KOH kuvvetli bazd›r. K+ katyonu hid- [HA] bafllang›ç roliz olmaz. Kuvvetli bazlar›n katyonlar› hidroliz ol- maz. HCI kuvvetli asittir. CI– anyonu hidroliz olmaz. olur. Bu tan›m bazlar içinde geçerlidir. Kuvvetli asitlerin anyonlar› hidroliz olmaz. Dolay›- s›yla KOH ve HCI’nin oluflturdu¤u KCI tuzu hidroliz ol- maz. Çözeltinin pH’› 7 dir. 193

Çözeltilerde Denge b) Zay›f asitlerin kuvvetli bazlarla oluflturdu¤u tuz- Elde edilen Kb > Ka oldu¤u için çözelti bazik olur. Zay›f asit ve zay›f bazlardan oluflan tuzlar›n hidrolizin- lar hidroliz olur. Çünkü zay›f asitlerin anyonlar› hidroliz de genel olarak; olur. Bazik çözeltiler olufltururlar. Zay›f asit olan H2CO3 Ka > Kb ise, ortam asidik, ile kuvvetli baz olan NaOH’›n oluflturdu¤u tuz Ka < Kb ise, ortam bazik, Ka = Kb ise ortam nötürdür. NaHCO3, hidroliz olur. Suda çözündü¤ünde oluflan Na+ katyonu hidroliz olmaz. HCO3– iyonu ise hidroliz olur. HCO3–(aq) + H2O(s) ⇒ H2CO3(aq) + OH–(aq) [H2 CO3] [OH–] Kh = Ksu = [HCO3–] ÖRNEK Ka 25°C s›cakl›kta 0,05 M NH4CI çözeltisinin pH c) Zay›f bazlar›n kuvvetli asitlerle oluflturdu¤u de¤eri nedir? (NH3 için Kb = 2.10–5, log 5 = 0,7) tuzlar hidroliz olur. Çünkü zay›f bazlar›n katyonlar› hidroliz olur. NH3 zay›f baz, HCI kuvvetli asittir. NH4CI A) 8,7 B) 7,7 C) 6,3 D) 5,3 E) 4,7 ise bir asidik tuzdur. Bu tuz suda çözününce katyonu ÇÖZÜM hidroliz olur ve asidik bir çözelti oluflturur. NH4+(aq) + H2O(s) D NH3(aq) + H3O+(aq) Kh = Ksu = [NH3] [H3 O+] olur. Kb [NH4+] Ksu = Ka . Kb = [H3O+] . [OH–] d›r. ESEN YAYINLARI d) Zay›f asit ve zay›f bazlar›n oluflturdu¤u tuzlar›n hem katyonu hem de anyonu hidroliz olur. Bu durum- da çözelti asidik, bazik ve nötr olabilir. Ka ve Kb sabit- leri karfl›laflt›r›larak böyle bir çözeltinin asidik mi yoksa bazik mi oldu¤u söylenebilir. HCN Ka = 4.10–10 ÖRNEK NH3 Kb = 1,8.10–5 Bu iki bilefli¤in oluflturdu¤u NH4CN tuzu suda HA asidi için Ka = 4. 10–4 tür. çözündü¤ünde hem NH4+(aq) hemde CN–(aq) hidroliz olur. 1M NaA çözeltisindeki OH– deriflimi kaç molard›r? CN–(aq) + H2O(s) E HCN(aq) + OH–(aq) (Ksu = 1.10–14) Kh = Kb = Ksu = [HCN] [OH–] A) 5.10–6 B) 5.10–4 C) 2,5.10–7 Ka [CN–] D) 2,5.10–8 E) 2,5.10–11 Kb = 1, 0.10–14 = 2, 5.10–5 ÇÖZÜM 4.10–10 NH + + H2 O(s) E NH3(aq) + H3 O+(aq) 4 Kh = Ka = Ksu = [NH3] [H3 O+] Kb [NH4+] Ka = 1, 0.10–14 = 5, 06.10–9 1, 8.10–5 bulunur. 194

5. KUVVETL‹ AS‹T VE BAZLARDA pH Çözeltilerde Denge HESAPLARI 6. ZAYIF AS‹T VE BAZLARDA pH HESAPLARI Kuvvetli asit ve kuvvetli bazlar›n suda çözünmesi Zay›f bir asidin sudaki çözeltisi, H3O+ iyonu, s›ras›nda tamamen iyonlaflt›klar›ndan, pH de¤erleri direk olarak deriflimlerden bulunur. Kuvvetli asit ve asidin konjuge baz› ve asit moleküllerini içerir. H3O+ baz çözeltilerinde sudan kaynaklanan H+ ve OH– de- deriflimini ve buna ba¤l› olarak çözeltinin pH’›n› bul- riflimleri ihmal edilir. Ayr›flma denklemi tamamen sa- mak için denge sabiti (Ka) göz önüne al›nmal›d›r. ¤a kaym›fl olarak kabul edilir. Benzer flekilde zay›f bir baz çözeltisinin pH’›n› hesaplamak için Kb de¤eri kullan›lmal›d›r. HCI(aq) ⎯→ H+(aq) + CI–(aq) Bafllama : xM – xM Deriflimleri eflit olan zay›f asitler sulu çözelti- lerinde kuvvetli asitlere göre daha düflük deriflimde Tepkime : –xM +xM +xM H3O+ iyonlar› olufltururlar. Örne¤in, 0,01M HCI çözeltisinin pH de¤eri 2 iken, buna karfl›l›k 0,01 M pH = – log[H+] ⇒ pH = – log (x) olur. CH3COOH çözeltisinin pH de¤eri 3’tür. ÖRNEK Benzer flekilde zay›f baz›n pH de¤eri de kuvvetli baz›n pH de¤erinden düflüktür. 0,01 M NaOH çözelti- 0,1M’l›k KOH çözeltisi için; sinin pH de¤eri 12 iken, 0,01 M NH3 çözeltisinin pH de¤eri 11 dir. I. [H+] = 1,0.10–13M dir. ÖRNEK II. pH / pOH de¤eri 1 dir. 12 2 litre suda 0,4 mol HA zay›f asidi çözündü¤ünde çözeltinin pH’› kaç olur? (Ka = 5 . 10–6) III. K+ katyonu hidroliz olur. ESEN YAYINLARI A) 2 B) 3 C) 4 D) 4,3 E) 5 ifadelerinden hangileri do¤rudur? ÇÖZÜM A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z III D) I ve II E) II ve III ÇÖZÜM ÖRNEK CH3COOH’›n iyonlaflma sabiti Ka = 1,8 . 10–5 tir. 5.10–3 M asit çözeltisinde [H+] kaç molard›r? A) 5,10–3 B) 5,10–4 C) 3,10–4 D) 5,10–5 E) 1,8.10–5 195

Çözeltilerde Denge ÇÖZÜM ÇÖZÜM ÖRNEK 0,01M 1 litre HCOOH çözeltisi haz›rlan›yor. HCOOH’in ÖRNEK iyonlaflma sabiti Ka = 1.10–4 oldu¤una göre kaç gram HCOOH iyonlar›na ayr›lm›flt›r? (HCOOH = 46) 100 ml saf suya 100 ml HCI çözeltisi kar›flt›rd›¤›nda kar›fl›m›n pH’› 3 olmaktad›r. A) 0,046 B) 0,46 C) 0,23 D) 2,3 E) 4,6 Buna göre, HCI çözeltisinin molar deriflimi kaç mol/litre dir? ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI A) 2.10–1 B) 2.10–2 C) 2.10–3 D) 1.10–4 E) 1.10–6 ÇÖZÜM ÖRNEK Bir NaOH çözeltisine ar› su eklenerek hacmi 2 kat›na ç›kar›ld›¤›nda pH de¤eri 13 oluyor. NaOH’in bafllang›ç deriflimi kaç molard›r? A) 10–13 B) 2.10–13 C) 0,1 D) 0,2 E) 0,4 ÖRNEK ÇÖZÜM ‹ki de¤erlik zay›f H2A asit çözeltisinin deriflimi 0,01 M ve pH = 3 tür. Buna göre, asitin sabiti Ka nedir? A) 5.10–10 B) 4.10–9 C) 5.10–8 D) 1.10–7 E) 1.10–4 196

ÇÖZELT‹LERDE DENGE ÇÖZÜMLÜ SORULAR – 2 (OKULA YÖNEL‹K) 1. Zay›f bir asitin iyonlaflma sabiti Ka = 4.10–7 dir. 3. ‹ki de¤erlikli zay›f asit (H2A) çözeltisinin deri- Bu asitin bir çözeltisinde pH = 4 oldu¤una gö- flimi 0,01M, pH ise 3 oldu¤una göre, iyonlafl- re, asit çözeltisinin molar deriflimi kaçt›r? ma sabiti Ka kaçt›r? A) 4.10–3 B) 0,04 C) 0,025 A) 5.10–4 B) 10–6 C) 4.10–9 D) 0,25 E) 2,5 D) 5.10–8 E) 4.10–10 ÇÖZÜM ÇÖZÜM 2. HA ile gösterilen zay›f bir asitin iyonlaflma sabiti ESEN YAYINLARI 4. CH3COOH zay›f asitinin iyonlaflma sabiti Ka = 1,8.10–5’tir. Bu asitin 0,5M’l›k çözeltisinde Ka = 4.10–6 d›r. 1,5 gram CH3COOH çözülerek iyonlaflma yüzdesi nedir? 10 litre çözelti haz›rlan›yor. A) 0,3 B) 0,5 C) 0,6 D) 1,2 E) 1,8 Çözeltinin pH’› kaç olur? (CH3COOH = 60) ÇÖZÜM A) 2 B) 4 C) 5 D) 6 E) 12 ÇÖZÜM 197