Kimyasal denge; ileri ve geri tepkime hızlarının eşit olduğu dinamik durumdur. Dengede derişimler sabittir ama tepkime durmaz.
Denge
- Tersinir tepkimeler her iki yönde gerçekleşir (⇌).
- Dengede: İleri hız = geri hız; derişimler sabit, gözlenen değişim yok.
- Denge dinamiktir: Mikroskobik düzeyde tepkimeler sürer.
Denge sabiti
- aA + bB ⇌ cC + dD için Kc = [C]ᶜ [D]ᵈ / [A]ᵃ [B]ᵇ.
- Katı ve saf sıvılar denge ifadesine yazılmaz.
- Kc büyükse ürünler fazladır; küçükse girenler fazladır.
- Kp: Gazlar için kısmi basınçlarla yazılan denge sabiti.
- Denge sabiti yalnızca sıcaklığa bağlıdır; derişim, basınç ve katalizör K’yı değiştirmez.
- Tepkime denklemi ters çevrilirse K → 1 / K; katsayılar n ile çarpılırsa K → Kⁿ; denklemler toplanırsa K’lar çarpılır.
- Q (tepkime bölümü): Anlık derişimlerle hesaplanır. Q < K → ileri yönde; Q > K → geri yönde ilerler; Q = K → denge.
Le Chatelier ilkesi
- Dengedeki sisteme dışarıdan bir etki yapılırsa, sistem bu etkiyi azaltacak yönde tepki verir.
- Derişim artışı: Artan maddeyi tüketen yöne kayar.
- Basınç artışı (hacim azalması): Mol sayısı az olan yöne kayar; mol sayısı eşitse etkilenmez.
- Sıcaklık artışı: Endotermik yöne kayar. Ekzotermikse sıcaklık artınca K azalır.
- Katalizör: Dengeyi kaydırmaz, yalnızca dengeye daha çabuk ulaştırır.
- Soygaz ekleme (sabit hacim): Dengeyi etkilemez.
Asit-baz dengesi
- Suyun iyonlaşması: Kw = [H⁺][OH⁻] = 10⁻¹⁴ (25 °C).
- pH = −log[H⁺]; pOH = −log[OH⁻]; pH + pOH = 14.
- pH < 7 asit, pH = 7 nötr, pH > 7 baz.
- Kuvvetli asit/baz suda tamamen iyonlaşır. Zayıf asit/baz kısmen iyonlaşır, denge kurulur.
- Ka (asit iyonlaşma sabiti): Ka büyükse asit kuvvetlidir. Kb (baz iyonlaşma sabiti): Kb büyükse baz kuvvetlidir.
- Zayıf asit çözeltisinde: [H⁺] ≈ √(Ka · Ma) (kabul geçerliyse).
- Tampon çözeltiler: Küçük asit/baz eklemelerinde pH’ın az değiştiği çözeltilerdir (zayıf asit + eşleniği).
Sınavda dikkat
- Katalizör dengeyi kaydırmaz, K’yı değiştirmez.
- K yalnızca sıcaklıkla değişir.
- Mol sayıları eşit olan gaz tepkimelerinde basınç dengeyi etkilemez.
- pH + pOH = 14 yalnızca 25 °C’de geçerlidir.
Sık sorulan sorular
Denge sabiti neye bağlıdır?
Yalnızca sıcaklığa.
Le Chatelier ilkesi nedir?
Dengedeki sisteme yapılan etkiyi azaltacak yönde dengenin kaymasıdır.
Katalizör denge sabitini değiştirir mi?
Hayır; dengeye daha çabuk ulaşılmasını sağlar.
pH ile pOH arasındaki ilişki nedir?
25 °C’de pH + pOH = 14.