Kimyasal Denge

Doğada gerçekleşen olayların büyük bir kısmı iki yönde birden yürür: giren maddeler ürünlere dönüşürken, ürünler de aynı anda geri girenlere dönüşür. Bu tür tepkimelere tersinir (geri dönüşebilir) tepkime denir ve denklemde ileri-geri (⇌) oku kullanılır.

Başta sadece giren maddeler vardır ve ileri yöndeki tepkime hızlıdır. Girenler tükendikçe ileri hız azalır; oluşan ürünler birikmeye başladıkça geri yöndeki tepkime hızlanır. Bir T anından sonra ileri hız = geri hız olur ve sistem dinamik dengeye ulaşır.

Dinamik Dengenin Özellikleri

• Dinamik: Tepkimeler hem ileri hem de geri yönde devam eder; durmuş değildir. Mikroskobik ölçekte moleküller sürekli birbirine dönüşür. Makroskobik (gözle görülebilen) ölçüm aletlerinde ise hiçbir değişim gözlenmez.
• Sabit derişim: Dengedeki her maddenin derişimi sabittir — ancak birbirlerine eşit olmak zorunda değildir.
• Tükenme yok: Hiçbir madde tam olarak tükenmez. Dengede hem girenler hem de ürünler bir arada bulunur. Bir maddenin tükendiği tepkime "tam verimli" tepkimedir, denge tepkimesi değil.
• Eşit hız: İleri tepkime hızı geri tepkime hızına eşittir.

Denge Kurulması İçin Şartlar

1. Kapalı sistem: Tepkime kabının ağzı açıksa oluşan gazlar dışarı kaçar, geri dönüş mümkün olmaz. Denge kurulamaz. Sıvı–buhar dengesi de ancak kapalı kapta oluşur.
2. Sabit sıcaklık: Sıcaklık değişirse K_c'nin sayısal değeri de değişeceği için eski denge bozulur, yeni bir denge kurulur. Denge analizleri "sabit sıcaklıkta" varsayımıyla yapılır.

Minimum Enerji – Maksimum Düzensizlik Kuralı

Doğada her sistem iki eğilim arasında savaşır: minimum enerji (enerjisi düşük, kararlı yapıya geçme isteği) ve maksimum düzensizlik (entropi, serbest hareket isteği).

• Minimum enerji eğilimi: Isı (ΔH) hangi tarafa yazıldıysa, enerji o tarafta daha düşüktür; o yüzden sistem bu yöne doğru gitmek ister. Endotermikte ısı girenlerde → minimum enerji girenler yönü. Ekzotermikte ısı ürünlerde → minimum enerji ürünler yönü.
• Maksimum düzensizlik eğilimi: Gaz mol sayısı hangi tarafta çoksa, o tarafın düzensizliği fazladır. Ayrıca suda çözünmüş yapı katıya göre; gaz katı ve sıvıya göre daha düzensizdir.

Günlük Hayattan Denge Örnekleri

Denge kavramı sadece laboratuvarda değil, çevremizde sürekli karşımıza çıkar:

• Doymuş çözelti: Kapalı kapta katı çözücü ile doymuş çözelti arasında bir denge kurulur. Çözünme hızı çökelme hızına eşittir; dıştan bakıldığında hiçbir şey değişmiyor gibi görünür ama moleküler düzeyde iyonlar sürekli katıdan çözeltiye, çözeltiden katıya geçer.
• Kapalı kapta sıvı–buhar: Bir bardağın ağzı kapatıldığında, sıvının buharlaşma hızı bir süre sonra yoğunlaşma hızına eşitlenir. Sıvının miktarı ve buharın basıncı sabit kalır. Bu "denge buhar basıncı" kavramıdır.
• Atmosferik su döngüsü: Buharlaşan su bulutlarda yoğunlaşır, yağmur olarak yere döner. Yeryüzü ölçeğinde bir fiziksel denge sistemi çalışır.
• Kan pH dengesi: İnsan kanında bikarbonat tamponu kanın pH'ını 7,4 civarında tutan bir kimyasal dengedir. Kan asitlenirse veya bazlaşırsa sistem Le Chatelier ilkesine göre karşı yönde çalışır.

Denge Türleri: Fiziksel ve Kimyasal

Denge Türü	Tanım	Örnek
Fiziksel denge	Maddenin kimyasal kimliği korunur, sadece fiziksel hali değişir.	H₂O(s) ⇌ H₂O(g) (buharlaşma–yoğuşma)
Kimyasal denge	Girenler ve ürünler kimyasal olarak farklıdır; yeni bileşikler oluşur.	N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)

Homojen ve Heterojen Denge

• Homojen denge: Denge tepkimesindeki bütün maddeler aynı fiziksel halde. Örnek: N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) — hepsi gaz.
• Heterojen denge: Farklı fiziksel hallerdeki maddelerin bir arada olduğu denge. Örnek: CaCO₃(k) ⇌ CaO(k) + CO₂(g) — iki katı ve bir gaz.

Sabit sıcaklıkta, kapalı bir kapta gerçekleşen tersinir bir tepkimede dengeye ulaşıldığında ileri ve geri tepkime hızları eşitlenir. Bu durum matematiksel olarak şu şekilde çözümlenir:

Genel tepkime: aA + bB ⇌ cC + dD

İleri tepkime hızı: vileri = ki·[A]a·[B]b

Geri tepkime hızı: vgeri = kg·[C]c·[D]d

Denge anında vileri = vgeri olduğu için:

ki·[A]a·[B]b = kg·[C]c·[D]d

Denklemi düzenlediğimizde:

Bu K_c, sabit sıcaklıkta sabit bir değerdir ve tepkimenin "derişimler cinsinden denge sabitidir" (c = concentration). Özeti: "Ürünlerin derişimi bölü girenlerin derişimi, katsayılar üst olarak."

Denge Sabitine Yazılmayan Türler

Örnek — K_c İfadelerini Yazma

Tepkime	Kc İfadesi
N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)	[NH₃]² / ([N₂]·[H₂]³)
CaCO₃(k) ⇌ CaO(k) + CO₂(g)	[CO₂] (katılar yazılmaz)
2H₂O(s) ⇌ 2H₂(g) + O₂(g)	[H₂]²·[O₂] (saf sıvı yazılmaz)
HCO₃⁻(aq) ⇌ H⁺(aq) + CO₃²⁻(aq)	[H⁺]·[CO₃²⁻] / [HCO₃⁻]

K_c'nin Anlamı

• K_c >> 1: Denge ürünler yönüne kaymış; tepkime büyük ölçüde ileri yönde ilerler. Girenler neredeyse tükenir.
• K_c << 1: Denge girenler yönünde. Çok az miktarda ürün oluşur.
• K_c ≈ 1: Girenler ve ürünler karşılaştırılabilir miktardadır.

Dikkat: K_c tepkimenin konumu hakkında bilgi verir, ne kadar hızlı dengeye gelindiği hakkında değil. Bir tepkimenin K değeri çok büyük olabilir ama çok yavaş yürüyor da olabilir.

K_c'nin Birimi

Birçok AYT sorusunda K_c "birimsiz kabul edilir" ifadesi kullanılır. Ancak ifadeye dikkatli bakarsak: [C]c·[D]d / ([A]a·[B]b) şeklinde yazılmış bir K_c'nin birimi, MΔn yani mol/L cinsinden bir ifadedir. Eğer Δn = 0 ise (girenlerdeki toplam stokiyometrik katsayı ile ürünlerdekinin eşit olduğu durum) K_c birimsizdir.

Tepkimedeki maddelerin bir kısmı veya tamamı gaz fazındaysa, derişim yerine kısmi basınçları kullanılarak da denge sabiti tanımlanabilir. Buna K_p (p = pressure) denir.

K_p yazarken kural aynı: ürünlerin basınçları bölünür girenlerin basınçlarına, katsayılar üst olarak. Sadece gaz fazındaki maddeler K_p ifadesine girer. Katı, saf sıvı ve suda çözünmüş türler basınç yapmadıkları için K_p'de yer almaz.

Örnek

Tepkime: N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)

Kp = (PNH₃)² / (PN₂·(PH₂)³)

Tepkime: CaCO₃(k) ⇌ CaO(k) + CO₂(g)

Kp = PCO₂ — iki katı olduğu için onlar yazılmaz; tek gaz olan CO₂'nin kısmi basıncıdır K_p.

K_p'nin Tanımlanabilmesi İçin

Tepkimede hiç gaz yoksa (mesela tamamı sulu çözeltilerden oluşuyorsa) K_p tanımlanamaz; yalnız K_c yazılır.

K_p ile K_c Arasındaki İlişki — Köpek Kaçırtan Formülü

İdeal gaz denkleminden (PV = nRT → P = (n/V)·RT = [X]·RT) yola çıkarak:

Burada:

• R: İdeal gaz sabiti = 0,082 L·atm/(mol·K). (22,4/273 = 0,082)
• T: Kelvin cinsinden mutlak sıcaklık.
• Δn: Ürünlerdeki toplam gaz mol sayısı − girenlerdeki toplam gaz mol sayısı. Sadece gazlar sayılır; katı, sıvı, sulu çözelti hesaba girmez.

Örnek — K_p–K_c İlişkisi Yazımı

Tepkime	Δn	İlişki
N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃	2 − 4 = −2	Kc = Kp·(RT)²
CaCO₃(k) ⇌ CaO(k) + CO₂(g)	1 − 0 = +1	Kp = Kc·RT
H₂ + I₂ ⇌ 2HI	2 − 2 = 0	Kp = Kc

Bir sisteme girenler ve ürünlerden belirli miktarlarda koyduk; acaba dengeye hangi yönden ulaşacak? Bu sorunun cevabı Q_c (tepkime bölümü) ile bulunur.

Q_c Tanımı

Q_c, K_c ile tam aynı ifadedir; tek farkı, dengede olmayan anlık derişimlerle hesaplanmasıdır.

Q_c ve K_c Karşılaştırması

Karşılaştırma	Yorum	Denge Kayma Yönü
Qc < Kc	Ürün fazlalığı eksik, giren fazla	İleri (ürünlere) doğru kayar
Qc = Kc	Zaten dengede	Kayma yok
Qc > Kc	Ürün fazla, giren eksik	Geri (girenlere) doğru kayar

Mantık basit: Q_c'yi K_c'ye ulaştırmak için sistem hangi yöne kayarsa, o yöne kayar. Q_c küçükse ürün oluşturması (ileri), büyükse ürün harcaması (geri) gerekir.

Bir tepkimenin K değeri biliniyorsa, o tepkimeden türetilen yeni tepkimelerin K değerleri de kolayca bulunabilir. Bu kurallar entalpi (ΔH) kuralıyla benzer görünür ama aralarında önemli fark vardır:

Kural 1 — Tepkime Ters Çevrilirse

Eğer bir tepkimenin K değeri verildiyse ve biz o tepkimeyi ters çevirirsek (girenler ↔ ürünler yer değiştirir), yeni K değeri:

Kters = 1 / Korijinal

Örnek: A ⇌ B, K = 4 ise B ⇌ A, K = 1/4 = 0,25.

Kural 2 — Tepkime n Sayısıyla Çarpılırsa

Tüm katsayıları n ile çarparsak (örneğin 2 ile çarpmak demek tüm türleri 2 ile çarpmak):

Kyeni = Kn

Örnek: A ⇌ B, K = 4 ise 2A ⇌ 2B, K = 4² = 16. Yarıya bölersek (1/2)A ⇌ (1/2)B, K = 41/2 = 2.

Kural 3 — İki veya Daha Fazla Tepkime Toplanırsa

Hess yasasında entalpiler toplanırken, dengede K değerleri çarpılır:

Ktoplam = K₁ · K₂ · K₃ · ...

Örnek (ÖSYM 2022 Tarzı)

Aşağıdaki iki tepkime verilmiş olsun (aynı sıcaklıkta):

• N₂(g) + O₂(g) ⇌ 2NO(g), K₁ = 4·10⁻²
• N₂(g) + 2O₂(g) ⇌ 2NO₂(g), K₂ = ?

Ayrıca: 2NO(g) + O₂(g) ⇌ 2NO₂(g), K₃ = 10.

Eğer K₁ ve K₃'ü toplarsak (taraf tarafa):

• Sol: N₂ + O₂ + 2NO + O₂ → 2NO + 2NO₂
• 2NO'lar sadeleşir → N₂ + 2O₂ ⇌ 2NO₂

K_toplam = K₁ · K₃ = (4·10⁻²)·(10) = 4·10⁻¹ = 0,4

Yani K₂ = 0,4.

Dengedeki bir sisteme dış etki (derişim değişikliği, basınç/hacim değişimi, sıcaklık değişimi) uygulandığında sistem bu etkiyi azaltacak şekilde yeni bir dengeye kayar. Fransız kimyager Le Chatelier tarafından 1884'te ortaya atılan bu ilke, dengenin en önemli pratik uygulamasıdır.

Bu ilkeyi görsel olarak şöyle düşünebiliriz: dengedeki bir sistem bir eşitlik terazisi gibidir. Kefelere dışardan ağırlık koyarsan karşı kefe yükselir; kefelerden ağırlık çekersen boşalan taraf aşağı iner. Sistem her zaman denge konumunu korumak için "karşı tepki" verir. Bu kural sadece kimyasal değil, fiziksel (çözünme, buharlaşma) dengelerde de işler.

6.1. Derişim Etkisi

Bir maddenin derişimi değiştirilirse sistem bu değişimi telafi edecek yöne kayar:

• Girenlere madde eklersen: Sistem ürünleri oluşturma yönüne kayar (ileri yön).
• Girenlerden madde çekersen: Sistem girenleri oluşturmak için geri yöne kayar.
• Ürünlere madde eklersen: Sistem geri yöne kayar (girenler yönüne).
• Ürünlerden madde çekersen: Sistem ileri yöne kayar.

Not: Eklenen/çekilen madde sadece gaz veya sulu çözelti olabilir. Saf katı ya da saf sıvı eklemek dengeyi kaydırmaz, çünkü bunların derişimi zaten sabittir.

6.2. Basınç ve Hacim Etkisi (Sadece Gazlar İçin)

Basınç ve hacim ters orantılıdır (Boyle yasası, sabit sıcaklıkta): hacim azaldıkça basınç artar. Derişim formülü M = n/V'e göre hacim azalırsa tüm gaz türlerinin derişimi artar.

• Hacim azalır (basınç artar): Tüm gazların derişimi artar. Sistem artan toplam molü azaltmak için az mollü tarafına kayar.
• Hacim artar (basınç azalır): Tüm gazların derişimi azalır. Sistem azalan mol sayısını artırmak için çok mollü tarafına kayar.
• Girenler ve ürünlerin gaz mol sayıları eşitse: Basınç/hacim değişimi dengeyi hiç kaydırmaz; ancak tüm gazların derişimleri aynı oranda değişir.

Örneğin H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) tepkimesinde girenler toplamı 2, ürünler toplamı 2'dir. Hacmi ister yarıya düşür ister iki katına çıkar, denge ne ileri ne geri yöne kayar. Gazların mol sayıları sabit kalır, yalnızca derişimleri hep birlikte artar ya da azalır. K_c'nin sayısal değeri de aynı kalır çünkü pay ve payda eşit oranda değişir.

Hacim değişiminin mol sayısı ile derişim arasındaki ilişkiye özellikle dikkat edilmelidir. Hacim azaldığında dengeyi ürünlere kaydıran bir tepkimede ürünün mol sayısı artar; ancak kabın hacmi de azaldığı için diğer türlerin bile derişimleri başlangıca göre yine artmış olarak kalır. Mol sayısı ile derişim farklı yönlerde değişebilir. AYT soruları bu ayrımı sıkça test eder.

6.3. İnert Gaz Eklenmesi

Helyum, argon, neon gibi tepkimeye girmeyen bir gaz eklendiğinde:

• Sabit hacimli kapta: Toplam basınç artar, ancak tepkimeye giren gazların kısmi basınçları ve derişimleri değişmez. Denge hiçbir yöne kaymaz.
• Hareketli pistonlu kapta (sabit basınç): İnert gaz hacmi genişletir, tepkimeye giren gazların kısmi basınçları azalır. Bu basınç düşüşü, hacim artışı gibi etki eder → sistem çok mollü tarafına kayar.

6.4. Sıcaklık Etkisi — K_c'yi Değiştiren Tek Faktör

Sıcaklık etkisini analiz ederken ısıyı tepkime denkleminin bir reaktifi gibi yazarız:

• Endotermikte (ΔH > 0): Isı girenlere yazılır. ısı + girenler ⇌ ürünler
• Ekzotermikte (ΔH < 0): Isı ürünlere yazılır. girenler ⇌ ürünler + ısı

Sonra Le Chatelier ilkesi uygulanır:

Durum	Sıcaklık Artırılırsa (T↑)	Sıcaklık Azaltılırsa (T↓)
Endotermik (ΔH > 0)	Denge ileri kayar, Kc artar	Denge geri kayar, Kc azalır
Ekzotermik (ΔH < 0)	Denge geri kayar, Kc azalır	Denge ileri kayar, Kc artar

Grafiklerden Sıcaklık Etkisini Okuma

Derişim-zaman grafiklerinde sıcaklık etkisi diğer etkilerden farklı görünür: tüm türlerin derişimleri aynı anda yavaş yavaş (parabolik) artar veya azalır. Bir türün derişiminde ani sıçrama veya düşüş varsa derişim (madde ekleme/çıkarma) etkisi vardır; tüm gazların derişimlerinde ani ortak hareket varsa basınç/hacim etkisi vardır; bütün türlerde yavaş parabolik değişim varsa sıcaklık değişmiştir. Bu üç pattern AYT grafik sorularının ayırt edici özelliğidir.

6.5. Katalizör Etkisi

Katalizör tepkimenin aktivasyon enerjisini düşürerek hem ileri hem geri yönün hızını eşit oranda artırır. Bu nedenle:

• Katalizör dengenin konumunu değiştirmez.
• Katalizör K_c'nin sayısal değerini değiştirmez.
• Katalizör ürün verimini değiştirmez.
• Katalizör sadece sistemin dengeye daha hızlı ulaşmasını sağlar.

K_c, K_p, Q_c kavramları sık karıştırılır. Aşağıdaki tablo aralarındaki farkları özetler:

Özellik	Kc	Kp	Qc
Hangi değişkenlerle?	Derişim [X]	Kısmi basınç PX	Derişim [X]
Hangi türler?	Gaz + sulu çözelti	Sadece gaz	Gaz + sulu çözelti
Ne zaman hesaplanır?	Dengede	Dengede	Her an (dengede olmayabilir)
Katı / saf sıvı yazılır mı?	Hayır	Hayır	Hayır
Sıcaklıkla değişir mi?	Evet (tek faktör)	Evet	—
Derişimle değişir mi?	Hayır	Hayır	Evet

Dengeye Etki Eden Faktörlerin Özeti

Etki	Denge Kayar mı?	Kc Değişir mi?	Hız Değişir mi?
Derişim	Evet	Hayır	Evet
Basınç/Hacim	Evet (Δn ≠ 0 için)	Hayır	Evet
Sıcaklık	Evet	Evet	Evet
Katalizör	Hayır	Hayır	Evet
İnert gaz (sabit V)	Hayır	Hayır	Hayır
Saf katı/sıvı ekleme	Hayır	Hayır	Hayır

AYT Kimyada sayısal denge soruları neredeyse her yıl karşımıza çıkar. Çözüm yöntemi BDS tablosu (Başlangıç – Değişim – Denge) üzerine kurulur. Tepkime hızı konusunda kullandığımız "Başlangıç – Değişim – Sonuç" tablosunun dengedeki karşılığıdır.

Örnek 1 — Basit K_c Hesabı

2 litrelik sabit hacimli bir kapta başlangıçta 5 mol CO ve 2 mol Cl₂ bulunmaktadır. Sistem aşağıdaki tepkimeye göre dengeye ulaştığında kapta 1 mol Cl₂ kalmıştır. Derişimler cinsinden denge sabiti K_c kaçtır?

CO(g) + Cl₂(g) ⇌ COCl₂(g)

BDS tablosu:

Durum	CO (mol)	Cl₂ (mol)	COCl₂ (mol)
Başlangıç	5	2	0
Değişim	−1	−1	+1
Denge	4	1	1

Hacim 2 L olduğu için derişimler: [CO] = 4/2 = 2 M; [Cl₂] = 1/2 = 0,5 M; [COCl₂] = 1/2 = 0,5 M.

Kc = [COCl₂] / ([CO]·[Cl₂]) = 0,5 / (2·0,5) = 0,5 / 1 = 0,5

Sonuç: K_c = 0,5.

Örnek 2 — Dengede Miktarları Doğrudan Verilmiş

1 litrelik kapta şu denge kurulmuştur:

X(g) + 2Y(g) ⇌ 2Z(g)

Dengede 2 mol X, 4 mol Y, 4 mol Z bulunmaktadır. K_c kaçtır?

Hacim 1 L olduğu için mol sayısı doğrudan molarite verir: [X] = 2 M, [Y] = 4 M, [Z] = 4 M.

Kc = [Z]² / ([X]·[Y]²) = 4² / (2·4²) = 16 / (2·16) = 16/32 = 0,5

Sonuç: K_c = 0,5.

Hesap ipucu: Kare/küp alırken 4² yerine "4·4" yazmak faydalıdır; çünkü payda ile çarpanlar sadeleşince işlem kolaylaşır. Burada 4² paydada, 4² paydada — birbirini götürür ve geriye 1/2 kalır.

Örnek 3 — Heterojen Denge

Aşağıdaki tepkime için K_c ifadesini yazın:

CaCO₃(k) ⇌ CaO(k) + CO₂(g)

Katılar K_c ifadesine yazılmaz. Dolayısıyla:

Kc = [CO₂]

Bu tepkimede K_p = P_CO₂'dir. K_p–K_c ilişkisi: Δn = 1 − 0 = +1 → Kp = Kc·RT.

Yorum: Heterojen dengelerde K_c ifadesi yalnız gaz ve sulu çözelti derişimlerini içerir. Dolayısıyla bu tür tepkimelerde denge, içindeki gazın kısmi basıncı/derişimi ile tanımlanır. Örneğin dipte kalsiyum karbonat ve kalsiyum oksit ne kadar olursa olsun, CO₂'nin kısmi basıncı belli bir sıcaklıkta aynı değere oturur.

Örnek 4 — Le Chatelier ile Niteliksel Yorum

Aşağıdaki ekzotermik denge tepkimesine sıcaklık artırılırsa N₂O₄'in derişimi ve K_c'nin sayısal değeri nasıl değişir?

2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) + ısı

Çözüm: Ekzotermik tepkimede ısı ürünlere yazılır. Sıcaklık artırınca sistem ısıyı azaltmak için geri yöne (girenlere) kayar. Yani N₂O₄ harcanır, NO₂ oluşur.

• N₂O₄'in derişimi azalır.
• NO₂'nin derişimi artar.
• K_c = [N₂O₄] / [NO₂]²; pay azalır, payda artar → K_c azalır.

Örnek 5 — Hacim Değişiminin Etkisi

Aşağıdaki dengede kabın hacmi yarıya düşürülürse denge hangi yöne kayar?

N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)

Çözüm: Girenler toplamı: 1 + 3 = 4 mol gaz. Ürünler toplamı: 2 mol gaz.

Hacim yarıya düşünce tüm gazların derişimi 2 katına çıkar. Sistem artan derişimi azaltmak için az mollü tarafa, yani ürünlere (2 mol tarafına) kayar.

• N₂ ve H₂ harcanır — mol sayıları azalır.
• NH₃ oluşur — mol sayısı artar.
• Ama derişim olarak her üçünün de başlangıca göre derişimi artmıştır (hacim azaldığı için).
• K_c değişmez (sıcaklık sabit).

Örnek 6 — Heterojen Dengede Gaz Ekleme (Çeldirici)

Şu dengede sistem kapalı kapta kurulmuş durumda:

CaCO₃(k) ⇌ CaO(k) + CO₂(g)

Kaba bir miktar CO₂ eklenirse sistemde ne olur?

Çözüm: CO₂ eklendiğinde Le Chatelier'e göre sistem girenlere (CaCO₃ tarafına) kaymalıdır. Buna göre:

• CaCO₃'in mol sayısı artar.
• CaO'nin mol sayısı azalır.
• CO₂'nin mol sayısı eklemeden sonra azalır, ancak eski değerine döner (çünkü dengede sadece CO₂ gaz fazında ve K_c = [CO₂] olduğu için [CO₂] aynı kalmalıdır).

Bu çeldirici bir sorudur: eklemeden sonra CO₂'nin derişimi aynı kalır ama kapta toplam miktarı (mol sayısı) da aynıdır çünkü ekstra eklenen kısım hemen CaCO₃'e dönüşmüştür.

Örnek 7 — K_p–K_c İlişkisi Hesaplama

327 °C'de (600 K) aşağıdaki tepkimenin K_c değeri 2,0'dir. Aynı sıcaklıkta K_p kaçtır?

PCl₃(g) + Cl₂(g) ⇌ PCl₅(g)

Çözüm: Δn = 1 − 2 = −1.

Kp = Kc·(RT)Δn = 2,0 · (0,082·600)−1

RT = 0,082·600 ≈ 49,2

Kp = 2,0 / 49,2 ≈ 0,041

Bu örnek gösteriyor ki Δn < 0 olan tepkimelerde K_p sayısal olarak K_c'den çok daha küçük çıkabilir. Aynı dengeyi iki farklı birim sistemiyle (derişim vs kısmi basınç) tanımladığımız için sayısal değerleri farklıdır — ama her ikisi de aynı dengeyi betimler.

Örnek 8 — Denge Sabiti Manipülasyonu (K'lerle İşlem)

Aşağıdaki iki tepkimenin K_c değerleri aynı sıcaklıkta verilmiştir:

• 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g), K₁ = 4
• 2NO₂(g) ⇌ 2NO(g) + O₂(g), K₂ = 9

Aynı sıcaklıkta 2SO₂(g) + 2NO₂(g) ⇌ 2SO₃(g) + 2NO(g) tepkimesinin K değeri kaçtır?

Çözüm: İkinci tepkime ile birinci tepkimeyi toplarsak:

2SO₂ + O₂ + 2NO₂ ⇌ 2SO₃ + 2NO + O₂

İki tarafta da O₂ sadeleşir → 2SO₂ + 2NO₂ ⇌ 2SO₃ + 2NO. İstenen tepkime elde edildi.

K_toplam = K₁ · K₂ = 4 · 9 = 36

Örnek 9 — ÖSYM Tarzı Kavramsal Soru

Aşağıdaki denge tepkimesi için hangi ifade yanlıştır?

PCl₅(g) ⇌ PCl₃(g) + Cl₂(g), ΔH > 0

1. Sabit hacimli kaba inert argon eklenirse denge hiçbir yöne kaymaz.
2. Sıcaklık artırılırsa K_c'nin sayısal değeri artar.
3. Kabın hacmi yarıya düşürülürse denge girenlere kayar.
4. Katalizör eklenirse PCl₅'in dengedeki derişimi azalır.
5. Kaba PCl₃ eklenirse denge girenlere kayar.

Çözüm:

• A: İnert gaz sabit hacimde kısmi basınçları değiştirmez → denge kaymaz. Doğru.
• B: Endotermik (ΔH > 0) tepkimede sıcaklık artışı K_c'yi artırır. Doğru.
• C: Girenlerde 1 mol, ürünlerde 2 mol gaz var. Hacim azalınca sistem az mollü tarafa, yani girenlere kayar. Doğru.
• D: Katalizör dengenin konumunu değiştirmez, sadece hızlandırır. PCl₅'in dengedeki derişimi aynı kalır. Yanlış.
• E: PCl₃ ürün tarafında. Ürün eklendi, sistem geri yöne kayar. Doğru.

Cevap: D yanlıştır.