22 Aralık 2014 Pazartesi
Le Chatelier Kimdir?
Henry Louis Le Chatelier 8 Ekim 1850'de Paris'te doğdu. Fransız aliminyum endüstrisinin doğuşunda, demir ve metal endüstrisinde Martin-Siemens yönteminin kullanılmasında, raylı sistemin gelişmesinde çok önemli roller oynayan Louis Le Chatelier'in oğludur. Annesi, Louise Durand, Le Chatelier ve 5 kardeşini katı ve disiplinli bir eğitimle yetiştirdi. Öyle ki, Henry, ilerki yıllarda "Çok disiplinli yaşamaya, erken kalkıp gün içindeki işlere ve ödevlerime hazırlanmaya alıştırıldım. Tüm hayatım boyunca kurallara ve kanunlara saygı duydum, kurallar uygarlığın en önemli temelidir." demiştir.
Öğretimine Paris'te Colege Rollin'e başladı. 25 Ekim 1896'da Ecole Polytechnigue'e kabul edildi. 1871 yılında da Paris'te Ecole de Mines'a girdi. Mühendis olarak yaptığı çalışmaların yanında endüstriyel sorunlarla ilgilendi. Ancak Le Chatelier, sanayide kariyer peşinde koşmak yerine, kimya ile ilgilenmeyi ve kimya öğretmeyi tercih etti. 1887'de Ecole de Mines'da sanayi kimyası profesörü oldu. 1898'de ise College de France'da mineraller kimyası kürsüsünün başına geçti. 1907'de de Bilimler Akademisine seçildi. Patlayıcı karışımları, özellikle de grizuyu inceledi ve taşkömürü ocakları için güvenli patlayıcılar yaptı. 1886'da, yüksek sıcaklıkların ölçümü için radyumlu ya da iridyumlu platin-platin termoelektrik çiftlerinden yararlandı. Metal ve alaşımların yapılarıyla ilgili ilk incelemeleri gerçekleştirdi, ısıl çözümleme ve mikroskobik metalografiyi yarattı.
Kimya alanında, kimyasal denge ve ideal çözeltilerde tuzların çözünürlükleri üzerinde çalıştı ve 1884-1914 yılları arasında bunlarla ilgili yaklaşık 30 çalışma yayınladı. Kimyada, Le Chatelier, kimyasal denge ve kimyasal denge kuralları ile yaptığı çalışmalarla bilinir. Kendi adıyla bilinen Le Chatelier Yasası'na göre, bir sistem kararlı bir dengede bulunduğunda, bu sistemin parametrelerinden birinde meydana gelen her değişiklik, bu değişikliği yok etmeye yönelik bir süreci başlatır.
Le Chatelier, yaptığı birçok araştırma ve yayımladığı çalışmalarıyla 1887'de Şövalye unvanını aldı. Henry Louis Le Chatelier 17 Eylül 1936'da Paris'te öldü. 19. yüzyılın sonu ve 20. yüzyılın başında yaptığı çalışmalarla hala en önemli Fransız kimyacılardan birisidir.
GENEL NOTLAR
- Doğada bulunan bileşikler organik ve inorganik olmak üzere iki grupta incelenir.
- Doğada bulunan bileşikler organik ve inorganik olmak üzere iki grupta incelenir.
- Organik bileşikler çoğunlukla canlı organizmasında bulunan maddeleri içerir.
- İnorganik bileşikler ise asit, baz, tuz ve oksit olmak üzere dört gruba ayrılır.
- Günlük hayatta karşılaştığımız maddelerin çoğu asit veya baz karakterlidir.
- Kimyada asit olarak bilinen sirke, limon suyu, portakal suyu gibi maddeler ilk olarak tatlarının ekşi oluşu ile dikkat çekmiştir.
- Asit kelimesi Latincede ekşi anlamına gelen "acidus"tan türetilmiştir.
- Bazlara "alkaliler" de denir. Arapçada kül anlamına gelen "alkali" sözcüğünden de anlaşılacağı gibi bazlar, yakın bir geçmişe kadar bitkilerin yakılmasıyla elde ediliyordu.
- Çamaşırdaki kiri giderme özelliğinden dolayı tarihte oldukça uzun bir süre çamaşır yıkama maddesi olarak kül kullanılmıştır.
Dengede olan bir sistem, reaktif ve ürünlerin derişimlerinde ki
değişmeler ile sıcaklık ve basınç değişmelerinden etkilenir.
Sistemde denge tekrar kuruluncaya kadar reaksiyon, ileri ya da
geri yönde tekrar başlar. Dengeye etki eden faktörler şunlardır:
1. Derişim (konsantrasyon) değişiminin etkisi.
2. Basınç-hacim değişiminin etkisi.
3. Sıcaklık değişiminin etkisi.
4. Katalizörün etkisi.
Dengeye etki eden faktörleri daha iyi açıklayabilmek
için Le Chatelier prensibinin bilinmesi gerekir.
Bir sisteme dışarıdan bir etki yapılırsa, sistem bu etkiyi
azaltacak yönde tepki gösterir.
Buna Le Chatelier prensibi denir.
Kimyasal reaksiyonun gerçekleşerek dengeye vardığı
sisteme dışarıdan bir etki yapılırsa sistem, bu
değişikliğin ortaya çıkardığı etkiyi azaltacak yönde
reaksiyon vererek tekrar dengeye ulaşır.
1) Konsantrasyon Etkisi
Denge halinde tepkimede yer alan derişimleri sabittir. Dışardan madde ekleyerek ya da dengedeki maddelerden birini sistemden uzaklaştırarak maddelerin derişimleri değiştirilirse, sistem bu etkiyi azaltacak yönde davranış gösterir.
Denge halindeki bir sisteme reaktif veya ürünlerden biri ilave edilirse o maddelerin derişimi artar.Denge bu maddeyi ve etkisini azaltacak yönde sağa yada sola kayar.Madde ilavesi reaksiyon denkleminin hangi tarafına yapılmış ise o tarafın hızı artar.Ancak bir süre sonra ileri ve geri yöndeki reaksiyon hızları eşitlenerek yeni denge kurulur.Bununla birlikte derişim değişikliğinin denge sabitinin sayısal değerine etkisi yoktur.
Kısacası;
·Eğer bir bileşen (reaktif veya ürün) dengedeki bir sistemden çıkarılırsa denge, etkiyi azaltacak yönde (sağa yada sola) kayar ve reaksiyondan çıkarılan bileşenden daha çok üretmeye başlar. Sistem tekrar dengeye ulaşıncaya kadar bu işlem devam eder.
·Eğer bir bileşen (reaktif veya ürün) dengedeki bir sisteme ilave edilirse denge, etkiyi azaltacak yönde (sağa yada sola) kayar ve reaksiyona eklenen bileşenden daha çok tüketmeye başlar. Sistem tekrar dengeye ulaşıncaya kadar bu işlem devam eder.
2)Basınç – Hacim Etkisi
Basınç ve hacim değişmesi dengede gaz fazında bulunan maddelerin derişimlerini değiştirir.
A2(g) + 2B2(g) 3 2AB2(g)
denge sisteminde kabın hacmi veya basıncı değişince denge bozulur. Fakat,
AgCl(k) 3 Ag (suda) + Cl (suda)
dengesine basıncın etkisi yoktur, ancak hacim değişikliği etkilidir
N2(g) + 3H2(g) 3 2NH3(g)
tepkimesinde kabın hacmini küçültelim. Hacim küçülmesi basınç arttıracağından sistem dengeye gelmek için basıncı azaltmak isteyecektir.
Bu nedenle basıncın azalması için sistem, gaz mol sayısının az olduğu tarafa kayar. Yani sistem ürünlere kayar. Girenlerde ve ürünlerde gaz mol sayısı eşitse hacim ve basınç sisteme etki etmez.
Buna göre, buradan çıkacak sonuç,
1. Basınç artırılırsa, denge gaz mol sayısının toplamının az olduğu yöne,
2. Basınç düşürülürse, denge gaz mol sayısının toplamının çok olduğu yöne kayar.
3) Sıcaklık Değişimlerinin Etkileri
Eğer bir tepkime endotermik ise (DH > 0), ileri tepkimede ısı soğurulur, geri tepkimede ise ısı açığa çıkar; yani endotermik tepkimelerde ısı bir tepken gibi davranır. Sıcaklığın artmasıyla (ısı eklenmesi) tepkime sağa yönelir, çünkü ısıyı soğuran taraf sağ taraftır ve böylece dengeyi bozan etki azaltılmış olur. Benzer şekilde, endotermik bir tepkimenin sıcaklığını düşürdüğümüz zaman tepkime sola yönelir.
Ekzotermik tepkimeler (DH < 0) ileri tepkime yönünde ısı açığa çıkarırlar, ve ters yönde ısı soğurular; dolayısıyla ekzotermik tepkimelerde ısı bir ürün gibi davranır. Sıcaklığın artırılması (ısı eklenmesi) tepkimeyi sola kaydırır çünkü ısıyı soğuran ve böylelikle dengeyi bozan etkiyi azaltan taraf sol taraftır. Bunun tam tersi, sıcaklığı düşürmek tepkimeyi sağa yöneltir.
Denge sabiti K sıcaklığa bağlıdır ve yukarıdaki değişikler K değerini etkiler.
Tepkime Türü
|
Isının Rolü
|
T nin Etkisi
|
T¯ nin Etkisi
|
Endotermik (DH > 0)
|
tepkenler + ısı ® ürünler
|
K
|
K¯
|
Ekzotermik (DH < 0)
|
tepkenler ® ürünler + ısı
|
K¯
|
K
|
4) Katalizörün etkisi
Katalizör ilâvesi ileri ve geri tepkimelerin aktifleşme enerjilerini aynı oranda düşürülür. Dolayısıyla ileri ve geri tepkimelerin hızları eşit miktarda artar.
Bu sebeple katalizör ilâvesi kimyasal dengeye ve denge sabitinin sayısal değerine etki etmez. Dengeye çabuk ulaşmasını sağlar.
Le Chatelier Prensibiyle Açıklanabilen Bazı Konular
- Sıcak su içmenin bedenin doğal serinletme sistemini çalıştırması
- Kemik erimesi ilaçlarının kemik erimesi hastalığı yapması
- Şeker düşürücü ilaçların şeker hastalığı yapması
- Kan vermenin vücudumuzdaki kan miktarını artırması
- Kan yapıcı ilaçların kansızlık yapması
- Antiasit ilaçların mide asidinin artırması
- Astım ilaçlarının astımı kronikleştirmesi.
- Tansiyon ilaçlarının tansiyonu kronikleştirmesi
- Ağrı kesicilerin ağrıyı müzminleştirmesi
- Depresyon ilaçlarının depresyonu artırması
- Mutlu olmak niyetiyle alınan 'esctays' hapının insanı mutsuz etmesi.
Pistonlu kapta,
H2O(s) 3 H2O(g)
denge tepkimesinde diğer koşullar sabit tutularak,
I. Hacmi küçültme
II. Sıcaklığı yükseltme
III. Kaba H2O(s) katma
işlemlerinden hangileri uygulanırsa dengenin H2O(g)
yönüne kayması beklenir?
A) Yanız I B) Yalnız II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III
H2O(s) 3 H2O(g)
denge tepkimesinde diğer koşullar sabit tutularak,
I. Hacmi küçültme
II. Sıcaklığı yükseltme
III. Kaba H2O(s) katma
işlemlerinden hangileri uygulanırsa dengenin H2O(g)
yönüne kayması beklenir?
A) Yanız I B) Yalnız II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III
(1997 ÖYS)
ÇÖZÜM: I. hacmi küçülttüğümüzde basınç arttırmış oluruz. Sistem basıncın azalması yönünde hareket edeceğinden gaz mol sayısının az olduğu yere yani H2O(s) yönüne hareket eder.(yanlış)
II. Sıvıdan gaza geçiş endotermik bir olay olduğuna gö- re, sıcaklığı yükseltme sistemi ürünler yönüne (H2O(g)) kaydırır. (doğru)
III. Saf katı ve sıvıların derişiminden bahsedilemeyece-
ğinden, kaba H2O(s) katılması dengeyi etkilemez.(yanlış)
Yanıt B
1 lt'lik bir kapta 2 mol X, 3 mol Y, 1 mol T ve 1 mol Z
bulunduğu anda;
bulunduğu anda;
I. Sistem dengededir.
II. Zamanla X ve Y miktarı artar.
III. Reaksiyon sağa doğru ilerler.
ifadelerinden hangisi ya da hangileri doğrudur?
Çözüm:
Dengeyi kontrol etmek için verilen derişimler yerine
konularak bulunan değer K' olsun.
konularak bulunan değer K' olsun.
Gerçek denge sabiti Kd = 3 olduğundan tepkime sağa
doğru kayacaktır. X ve Y miktarları azalacak, Z ve T
miktarları ise artacaktır.
doğru kayacaktır. X ve Y miktarları azalacak, Z ve T
miktarları ise artacaktır.
Buna göre Cevap Yalnız III olur.
Eğer K' = Kd olsaydı, sistem dengededir ifadesi
doğru olurdu.
doğru olurdu.
Kaydol:
Kayıtlar (Atom)