imparator

DENGEYE ETKİ EDEN ETMENLER

Haber metodu ile amonyağın elde edilmesinde azot ve hidrojen gazları birleşerek amonyak gazını meydana getirir.
Bu reaksiyonun 500 0C deki denge sabiti
K = 6,04 litre3/mol2 dir.
Bir silindir içinde azot, hidrojen ve amonyak gazları denge halinde bulunsun. Böyle bir sistemin dengesine etki eden etmenleri inceleyelim. Bu incelememize;
Kinetik Teori, Le Chatelier Prensibi[1] ve Denge Bağıntısı yardımcı olacaktır.
1. Sistemdeki Madde miktarlarının Değiştirilmesi :
Denge halindeki gaz karışımına bir miktar daha azot gazı katalım. Kinetik teoriye göre, hidrojen molekülleri çarpışmak için daha fazla sayıda azot bulacaklarından denge, amonyağın meydana gelişi yönünde bozulacaktır.
Le Chatelier Prensibi'ne göre azot gazının katılması bir dış etkidir. Sistem bu dış etkiyi azot gazını tüketmekle azaltacaktır. Azotun tüketilmesi daha fazla amonyak gazı meydana gelmesiyle olur. Denge Bağıntısı da aynı sonucu vermektedir.
[NH3]2
K = -----------------
[N2] [H2]3
Denge halinde iken karışımdaki bütün gazların konsantrasyonları
[NH3]2
-----------------
[N2] [H2]3
oranını K denge sabitine eşit yapacak değerlerdeydi.
Daha fazla azot kattığımızda bu oranı küçültmüş oluyoruz. O halde;
[NH3]2
----------------- < K ' dır.
[N2] [H2]3
Sistem bu oranı K denge sabitine eşit hale getirinceye kadar değiştirecektir. K bir sabit değer olduğuna göre orandaki paydanın değerinin azalması ve payın değerinin çoğalması gerekir. Buda ancak azotun hidrojenle birleşerek daha fazla amonyak meydana getirmesiyle olur.
Alıştırma

Bu sisteme daha fazla azot veya hidrojen konulması sistemden bir miktar amonyak gazının çekilmesi hallerinde dengenin hangi yönde bozulacağını kinetik teori, denge bağıntısı ve Le Chatelier Prensibi yönlerinden inceleyiniz.
Çözüm

Sisteme daha fazla azot veya hidrojen konulması dengenin NH3 yönüne kaymasına sebep olur. Kinetik teoriye göre birim hacimdeki N2 ve H2 moleküllerin çarpışma sayısı artacak yani daha fazla NH3 meydana gelecektir. Le Chatelier Prensibine göre N2 gazının artması bir dış etkidir ve sistem bu dış etkiyi azaltmak için azot gazı miktarını azaltır yani daha fazla NH3 meydana getirir. Olayı bir de denge bağıntısı yönünden inceleyelim. N2 veya H4 konsantrasyonlarından birinin artırılması halinde [NH3]2 / [N2] [H4]3 küçülür. Bu oranın K sabitine eşit olabilmesi için daha fazla NH3 meydana gelmelidir.
2. Sistemin Hacminin Azaltılması ve Çoğaltılması
(Basıncın Değiştirilmesi)
Başlangıçta dengede olan gaz karışımının hacmini, basıncı artırarak yarıya indirdiğimizi düşünelim. Karışımdaki gazların her birinin konsantrasyonu iki misli artar. Bu takdirde
[NH3]2 22 1
----------------- = ---------- = ------- olur.
[N3] [H2]3 2 x 23 4

[1] Le Chatelier Prensibi'ne göre dengede bulunan bir sisteme dışardan etki edildiğinde sistemin dengesi bu etkiyi azaltacak yönde bozulur. Bir buz parçasının, basınç altında erimesi olayını inceleyelim. Basınç bir dış etkidir. Bu dış etkiyi azaltabilmek için buz, basınca karşı direnmeme yolları aramalıdır. Çünkü karşısında bir direnç bulamayınca basıncın etkisi yok olur. Bu da ancak hacmi küçültmekle yani büzülmekle olur. Aynı ağırlıktaki suyun hacmi buzunkinden küçük olduğuna göre buzun erimesi hacminin küçülmesi demektir.