KİMYASAL DENGE A +B C+D şeklinde verilen bir reaksiyonda başlangıçta A ve B maddelerinin konsantrasyonlar yüksektir . Yani başlanıçta reaksiyon hızı RH1 = k1. [A].[B] şeklinde ifade edilmektedir. Reaksiyon devam ettikçe C ve D maddelerinin konsantrasyonları artmaya başlayacaktır. Yani reaksiyon hızı RH2 = k2[C][D] olmaktadır.

Reaksiyon devam ettikçe öyle bir an gelirki RH1=RH2 olur o an kimyasal denge anı olarak tanımlanmaktadır. Matematiksel olarak ; k1[A].[B] = k2[C][D] şeklinde formüle edilmektedir. Kd= Kimyasal denge = k1/k2 = [A][B]/[C][D] Olarak ifade edilmektedir.

Kimyasal denge ifadesi genel olarak ifade edilirse , Aa+Bb Cc +Dd şeklindeki bir reaksiyon için kimyasal denge ifadesi Kd = [a]A [b]B / [c]C [d]D Şeklinde ifade edilmektedir.

Özet olarak denge sabiti ifadesi ; ürün derişimleri çarpımının reaktant derişimleri çarpımına bölünmesi olarak tanımlanmaktadır.

Reaksiyona giren ve oluşan ürünleri birden fazla sayıda faza sahip olan reaksiyonlara heterojen reaksiyonlar adı verilmektedir. Ni(k)+ CO(g) Ni(CO)4(g) şeklindeki reaksiyon heterojen bir reaksiyon olup bu tür reaksiyonlarda denge eşitliğini yazarken , Kd= [Ni(CO)4]/[CO] olarak yazılmaktadır. Denge ifadesinde Ni yer almamaktadır. Bunun nedeni saf katı veya sıvının molar konsantrasyonlarının sabit olmasıdır.

Gaz içeren bir denge örneklerinde gazların molar konsantrasyonları yerine kısmi basınçları yer almaktadır. Kısmi basınç cinsinden Kd ifadesi Kp olarak gösterilmektedir. Örneğin A(k)+ B(g) C(k) şeklindeki bir reaksiyon için basınç cinsinden Kp = PB şeklinde yazılmakta ve hesaplanmaktadır.

Bir kimyasal reaksiyonun yönünü tespit edebilmek için öncelikle reaksiyon oranını yani ürünler molar konsantrasyonu/ girenlerin molar konsantrasyon oranlarını hesaplanması gerekir. Eğer reaksiyon oranı Kd değerinden büyük ise ürünlerin konsantrasyonları dengedekinden daha büyük , reaksiyon oranı kd değerinden daha küçük ise ürünlerin konsantrasyonu dengedekinden daha küçük ve reaksiyon oranı Kd ye eşit ise sistem dengededir denilmektedir.

Dengenin Değişkenlere Tepkisi 1. Ortama madde ilavesi veya ortamdan madde uzaklaştırılması : Reaksiyon ortamına giren maddelerden birinin ilave edilmesi sonucunda reaksiyon ilave edilen maddeyi harcama yönünde hareketlenir ve bir müddet sonra denge tekrar sabit hale gelecektir.

2.Reaksiyon Karışımının sıkıştırılması; Reaksiyon karışımının sıkıştırılması sonucunda oluşan basınçtaki artışı azaltan şekilde eğilim gösterecektir. 3. Sıcaklık ve Denge Sıcaklık gerek ekzotermik ve gerekse endotermik reaksiyonlarda denge üzerine doğrudan etki eden bir parametredir.

4. Katalizör ve Denge Katalizör ilavesinin denge üzerine bir etkisinin olmadığı bilinmektedir. Katalizör ilavesi sadece reaksiyon dengeye ulaşırken hızını artırmak amacıyla kullanılmaktadır.

Kaynaklar 1. Temel Kimya 2, Peter ATKİNS and Loretta Jones Çeviri Editörleri , E.Kılıç,F.Köseoğlu ,H.Yılmaz 2.Temel Kimya , M.J.Sienko , R.A. Plane,Principles and Properties 3. Genel Kimya İlkeler ve modern uygulamalar Petruccı Herring Madura Bissonnette, Çevirenler T.Uyar, S.Aksoy, R. İnam