Videonun mp4 versiyonunu indirmek için tıklayınız...
Takip eden içerik özel bir lisans altında sağlanmaktadır.Sizin desteğiniz MIT’nin yüksek kalitede eğitim malzemesi sağlamaya devam etmesini sağlayacaktır. Bir bağışta bulunmak veya MIT’nin yüzlerce açık kurs materyalini görmek için http://ocw.mit.edu sitesini ziyaret ediniz
15.DERS
0.21 derse geçen hafta öğrendiğimiz şeylerle başlayalım..burada ..önemli olan iki şey vardı..0.35
0.48 ilk önce bir tür için olan kimyasal potansiyelin ,bu tür için olan Gibbs serbest enerjisi /bu türün mol sayısı olduğunu öğrendik..ayrıca Gibbs serbest enerjisinin basınca bağlılığının aynı zamanda kimyasal potansiyelin de basınca bağlılığını veriyordu..buna göre ideal gaz için olan kimyasal potansiyel eşittir 1 bar için olan kimyasal potansiyel + RTlnp şeklinde idi…ayrıca her türün kimyasal potansiyelini ..minimum yapmak istediğini görmüş buna ..hücrenin damıtık su içinde patlaması, buzun 0 dereceden yüksek sıcaklıklarda erimesi gibi örnekler vermiştik ..burada yapacağımız şey bir karışım içinde ve bir T sıcaklığında ve p basıncında bulunan A türünün kimyasal potansiyelini alıp aynı türün aynı basınç ve sıcaklık altında saf halinin kimyasal potansiyeli ile karşılaştırmak..burada göstermek istediğim şey karışımdaki kimyasal potansiyelin aynı basınç ve sıcaklık altında saf haldeki kimyasal potansiyelden daima daha küçük olduğu.. şimdi ufak bir farazi deney yapalım..elimizde bir kutu olsun bu kutu bir bariyerle ikiye ayrılmış olsun ..burada da esnek bir zar olsun.. bariyerin bir tarafında B gazı… burada A gazı.. burada da A gazı bulunsun..A için kırmızı tebeşir kullanalım..bilmiyorum başka rengim varmı ..B için de sarı tebeşir kullanalım ..her şey 1 bar basınçta olsun ..her şey 1 barda ..burada 1 bar B burada 1 bar A burada da 1bar A var .. buradaki zar da sadece A’yı geçirsin ..bu zar deforme olabilecek şekilde elastik olsun..bunu geriye itince karşılık verecek.. tabi sonuna kadarda deforme etmek mümkün değil bunun için bir basınç gerekli..deneyde yapacağım ikinci iş.. deneyde yapacağım ikinci iş ..buradaki bariyeri kaldırmak..bariyeri kaldırıyorum ..bunun sonucunda A ile B karışıyor .. dolayısıyla elimde bir zarla ayrılmış bir kutu var ..burada toplam basıncı 1 bar olan A gazı ..diğer tarafta da yine 1 bar basınç altında A+B var .. bu benim başlangıç noktam…peki bundan sonra ne olur .. olacak olan şey buradaki A moleküllerinin bu zardan geçerek öbür tarafa geçmek istemeleri .. buna iki açıdan bakabiliriz.. bunlardan biri termodinamik açı ki biz bu açıdan bakacağız ..ve karışımın kimyasal potansiyelinin daima saf maddeninkinden küçük olduğunu kanıtlayacağız ..burada 1 bar altında bir karışım var.. burada da 1 bar altında saf madde var..bu moleküller etrafına bakacaklar ve diyecekler ki ya biz burada çok daha mutlu oluruz ..ve hepside bu tarafa geçmek isteyecekler ..bunun sonucunda bu kısmın hacmı büyüyecek.. çünkü basıncın her iki tarafta da aynı kalması için bu zarın deforme olması gerekir ..dolayısıyla zar bu şekilde bombe bir şekil alacak..bu şekilde bu taraftaki basınç artacak .. zarın bu şekilde deforme olması ile artan basınç buradaki A gazının kısmi basıncı ile bu taraftaki A gazının kısmi basınçları eşit olana dek devam eder.. işte bu durumda her iki tarafa olan A akışı eşit olacak ve denge haline erişilecek …işte bu noktada her iki tarafın kimyasal potansiyelleri eşit olacak ..
5.48 buna bir başka bakış şekli basınçlar açısından olabilir .. denge durumunda bu taraftaki A gazının kısmi basıncı bu taraftaki A gazınınki ile eşit olur ..dolayısıyla zarın her iki tarafına veya sağdan sola ve soldan sağa doğru olan A akışı eşit olur ..ve bu da karışmanın meydana gelmesini sağlar kısmı basınçlar açısından bakınca ..ama bu gerçekte kimyasal potansiyelle açıklanır ..kimyasal potansiyelin Gibbs serbest enerjisi olduğunu biliyoruz ..Gibbs serbest enerjisini G=H-TS şeklinde tanımlamıştık ..burada şu ana kadar bahsettiğimiz olaylarda entalpinin pek rolü yok .. bunların hepsi ideal gaz ve moleküller arasında bir etkileşim yok ..burada kimyasal potansiyelin ki bu esas olarak mol başına olan serbest enerji ... bu tarafta daha düşük olmasına sebep olan yegane şey bu entropi terimi ..yani karışma entropisi… karışma entropisi çok çok önemli ..özellikle çok bileşenli ..sistemlerden bahsettiğimizde ..bu birçok olayın altındaki itici güçtür ..örneğin bu dersin ileriki bölümlerinde de göreceğimiz gibi dengenin altındaki itici güçtür .. 7.09
7.11 pekala ..şimdi hızlı şekilde bunun matematiksel ispatını yapalım ..burada bir tarafta karışımın kimyasal potansiyeli var diğer tarafta da saf maddenin ..ve buradakine benzer bir sistemle başlayalım .. elimizde bir kutu olsun .. bu kutumu yeniden çizeyim ..kutumuz böyle olsun .. buradaki 1 barları da silelim ..zarımızı tekrar yerleştirelim ..bu tarafta ki kısmı basıncımız pA bu tarafta da A’nın kısmi basıncı pA’ ve B’ninki de olsun … tabi ptoplam= pA’ + pB’ olur ..
8.10 bunları denge halinde kabul edip denge için bildiğim her şeyi yazacağım ..denge durumunda burada A’nın kısmı basıncıyla buradaki A’nın kısmi basınçlarının eşit olduğunu biliyoruz ..buradaki kismı basınç bu moleküllerin birim zamanda bu zara uyguladıkları kuvvet çarpı çarpan molekülerin sayısıdır .. dolayısıyla bu yöne doğru giden molekül akısı bu yöne doğru giden molekül akısına eşittir..dolayısıyla denge durumunda pA’ = pA .. peki daha ne söyleyebilirim .. denge durumunda A maddesinin karışım içinde T sıcaklığında ve ptoplam basıncındaki kimyasal potansiyeli saf haldeki maddenin aynı sıcaklık ve pA basıncı altındaki kimyasal potansiyeline eşitti ..bunlar denge durumu için benim bildiğim iki şey .. şimdi işe başlayalım ve bakalım buradaki …..tabi olarak elimizde bu var , denklemin sağ tarafını göz önüne aldığımızda dengedeki basınç terimi ptoplam olmalıdır..bu durumda elimize karışımın kimyasal potansiyeli ile aynı şartlar altındaki saf maddenin kimyasal potansiyelini karşılaştıracak bir ifade geçer ..peki neleri kullanabiliriz.. dalton kanununu kullanabiliriz..buna göre pA’ = xAptoplam şeklindedir …dalton yasası …ancak pA’ = pA idi..dolayısıyla buda pA ‘ya eşit .. bunu burada yerine koyarsak bu ptoplam ‘a bağlı olur …10.20 şunları arkadaşlarınıza verirmisiniz?. teşekkürler 10.29
10.39 pekala ..bunu şeklinde yazalım..peki daha neler biliyorum ..burada mü eşittir şeklinde bir ifade yazmıştım …pekala bunu yeniden şeklinde yazacağım .. burada logaritmik terimi açarsak bu ifade şekline dönüşür.. bu iki terimi tekbir terim altında toplarsam ..yani terimini .. bu terim şeklini alır..bu denklem belli bir p basıncındaki kimyasal potansiyel ile 1 bar altındaki kimyasal potansiyeli birbirine bağlar ..tabi buraya +RT lnxA terimini de koymalıyız.. işte bu kadar ..çünkü bu tarafta diğer tarafta ise +RT lnxA var ..xA birden büyük olabilirmi .. xA mol kesri ve daima birden küçük..buradaki logaritmalı terim daima sıfırdan küçüktür … dolayısıyla bu terim daima £ 0… veya bu terim daima bu terimden daha büyük ..dolayısıyla karışımdaki kimyasal potansiyel daima saf haldeki kimyasal potansiyelden daha küçük …
13.06..13.09 bu dersin ilerki kısımlarında bunun önemi anlaşılacaktır..bir sorunuz varmı?.. bu tuzlu su balıklarının tatlı suda yaşayamamalarının da sebebidir.. osmotik basınç bu husustan kaynaklanır ..bunların hepsinin arkasındaki itici güç buradaki.. karışma entropisidir ..
13.37 hala bir sorunuz yokmu ? sesli lütfen .. pekala .. artık elimizde kimyasal dengeye bakmak için her türlü araç mevcut ..13.49
13.53 elimizde bir karışım olsun.. işe ideal gazlarla başlayalım ama burada ideal karışımları için söylediğim her şey sıvı çözeltiler için de geçerlidir .. ilerde ideal çözeltilerden de bahsedeceğiz .. ideal çözeltilerin molekülleri arasında da aynen ideal gazlarda olduğu gibi bir etkileşim yoktur …burada kısmi basınçlar yerine konsantrasyonlar kullanılır .. ama diğer tüm hususlar aynı .. kavramlar aynı .. denklemler temel olarak aynı .. sadece bazı değişkenler yerine yenileri konulmalı ..fakat diğer şeyler hemen hemen aynı .. burada bu hususları önce ideal gazlar için anlaşıldıktan sonra bunlar sizin daha sonra esas olarak ilgileneceğiniz çözeltilere de aynen uygulanabilir …şimdi herkezin son derece aşina olduğu derece tipik gaz fazı reaksiyonlarından birine bakalım .. Haber işlemi… burada bir kap içinde hidrojen ve azot gazını reaksiyona sokup amonyak yapalım ve denge durumunda hidrojen, azot ve amonyağın kısmi basınçlarını bulmaya çalışalım …eminim ki hepiniz denge ile ilgili denklemlere aşinasınız …K, logK, DG vs. vs. muhtemelen bunların ne olduğu hakkında biraz kafanız karışık olmalı …buradaki amacımız lnK=DG/RT olduğunu yeniden öğrenmek değil..buradaki amacımız oraya nasıl geldiğimiz o ifadeyi nasıl çıkardığımız ..hangi kısımların önemli olduğu … bunlara gelmeden önce bu reaksiyonun neden bu kadar önemli olduğunu anlamak için tarihçesine bakalım …
16.67 bu bay haber ve bay bosch tarafından geliştirilmiştir ..1910 yılında büyük ölçekli bir işlem haline getirilmiştir ..bu gübre yapımında kullanılan bir reaksiyon..amonyak azotlu gübrelerin çıkış maddesi ..günümüzde yaklaşık 100 milyon ton azotlu gübre üretiliyor . haber prosesi ile .. bu çok büyük bir miktar ..dünyada üretilen enerjinin %1’i bu prosese harcanıyor ..yaklaşık yüzde biri …birinci dünya savaşında almanlar amonyak stoğundan patlayıcı yapıyorlardı ve bu stoğu da şiliden alıyorlardı..şilide ki kükürt madenlerinden .. o zamanlar şili İngiliz idaresi altındaydı..tabi İngilizler şiliye azot stoğu sattırmadılar .. dolayısıyla almanlar cephane yapabilmek için başka bir yol aramak zorunda kaldılar ..dolayısıyla bosch tarafından geliştirilen bu haber prosesi Almanların patlayıcı yapmakta çok işine yaradı .. bu olmasaydı almanlar savaşı 1916’da bırakmak zorunda kalırlardı .. veya çok daha önceleri .. 17.51
17.54 haber- bosch bu prosesle kimyayı yüksek sıcaklık ve yüksek basınç altında büyük ölçekli işlemlerde uygulamalarından dolayı Nobel aldılar.. haber 1918’de Bosch’da 1931’de Nobel ödülü aldılar ..bu proses tartışılabilir ama almanyanın kimya endüstrisindeki egemenliğinin de başlangıcı oldu ..tabi daha sonra kömürden sıvı yakıtta ürettiler.. arsin gazı ..arsin yakıt prosesi.. buda birinci dünya savaşı sırasında bulundu ..çünkü yakıt bulamıyorlardı ve kömür madenlerini kullanmak zorundaydılar ..ve bu arsın yakıt prosesi ile bu enerji krizinin üstesinden geldiler …başka bir deyişle yüksek ölçekli kimyasal reaksiyonlarla ilgili büyük adınlar attılar ..bunun sonucunda Merck , bayer , bosch, DASF gibi çok sayıda kimya firması ortaya çıktı ..ve alman firmaları kimya endüstrisine egemen oldular..almanlar savaşı kaybedince Amerikan hükümeti bu firmaların Amerikan şubelerine el koydu..eminimki ilaç yapan bir Amerikan firması olan Merck adını duymuşsunuzdur .. evet doğru bu son derece büyük bir ilaç firması.. bir başka Merck daha var.. alman Merck .. bu da ilaç yapıyor ama bunun yanısıra sıvı kristallerde üretiyor…ve sıvı kristaller günümüzde büyük para ediyor … bu çok kafa karıştırıcı çünkü ikisi de Merck …ve her ikisi de 1600lerde eczalık yapan Merck ailesinden geliyor ..birinci dünya harbinin sonunda alman Merck firmasına Amerika hariç dünyanın her yerinde Merck ismini kullanmasına izin verildi..Amerikadaki adı AMD .. tabi Amerikadaki Merck firması amerikada Merck adını kullanırken Amerika dışındaki adı.. hatırlamama izin verin.. msd..çok kafa karıştırıcı ..bayer de aynı .. amerikada bayır almanyada bayer..bayer aspirinini Amerikan bayer den diğer tüm ilaçları alman bayer firmasından alıyoruz ..birkaç yıl önce bayer beyır’ı satın aldı.. şu anda bayer-bayır firması var ..bu firmaların tarihi son derece ilginç ..bu yüzden Almanya ve İsviçre bu hususta öncülük ediyor .. ve tüm bunlar şu reaksiyondan kaynaklanmakta ..bu suni gübrenin üretimini sağladı tüm bu firmaların ortaya çıkmasına sebep oldu.. kimyasal denge için mükemmel bir örnek ..
21.00 pekala…
21.06 bu bir örnek.. bunu genelleyelim ..dersin sonunda buna tekrar değineceğiz .. şimdi bunu genelleyelim .. şeklinde bir reaksiyon alalım.. hepsi de ideal gaz olsun..
21.47 düzenek şöyle ..
21.56 yukardaki reaksiyonu yazarsak ..bunu işlem açısından açısında şöyle gösterebiliriz ..A içeren bir kap + B içeren bir kap= C içeren bir kap + D içeren bir kap.. burada değerini yazarsak.. burada reaksiyonda tepkenleri ayrı ayrı alıyoruz ki bu başlangıç hali ve nihai hal ise ayrı ayrı kaplar içinde ürünler..burada DG<0 dediğimizde ki bu kendiliğinden olma şartı bundan kastımız reaksiyonun bu ayrı ayrı tepkenlerden ayrı ayrı ürünlere gitmesi..fakat gerçekte yaptığımız deneylerde bu böyle değil…gerçekte bu iki kabı alır bunları birbirine karıştırırız ..A+B ve bunu reaksiyona sokarsak elimize bir büyük kap içinde A+B+C+D karışımı geçer ..tabi denge durumunda ..ancak bu iki durum birbiri ile aynı değil..çünkü bu ikinci durumda karışma entropisi söz konusu ..A,B,C,D arasındaki etkileşimleri unutun dengedeki en önemli faktör karışma entropisi..burada şu problemi çözmek zorundayız .
23.49 bunun anlamı eğer prosesin hangi halde dengede olduğunu bilmek istersek o zaman bu hususla uğraşmanız gerekir..reaksiyonun DG değerini bilmek yeterli değil..eğer bunu grafiğe geçirirsek .. tepkenler burada olsun..ürünler de burada ..ve deltaG’yi de reaksiyonun fonksiyonu olarak alırsam ..benim başlangıçtaki DG değerim ürünlerin DG değeri – tepkenlerin DG değeri .. başlangıçta sadece tepkenlerin DG değeri var ..buda yukarda bir yerde .. tepkenlerin DG değeri…
24.55 ürünlerin DG değerini hesap ettiğimde aşağıda bir yerde olacağım.. yani bu yokuş aşağı bir işlem ..ürünlerin DG üzeri sıfır değeri…bu iki kabı alıp birbirleriyle karıştırdığımızda reaktanların DG0 değeri sıfırdan büyükmü sıfırdan küçükmü yoksa sıfır mı olur ?...bir tahmini olan varmı ?
25.25 herhangi bir reaksiyon olmadan buradan buraya gitmek istiyorum …oylayalımmı?.. kaç kişi azalır diyor ?25.36
25.38 peki kaç kişi artar diyor ?.. kaç kişi aynı kalır diyor ?..üç kişi artar dedi .. çok kişi azalır dedi .. üç kişide aynı kalır fikrinde ..
25.59 peakla .. biz maddeleri karıştırıyoruz .. fikrini değiştirmek isteyen varmı ?..burada bir şeyler oluyor ..bu entropi terimi karışım sırasında büyük değişiklik gösteriyor ..siz oyunuzumu değiştiriyorsunuz ?.. pekala .. bu değer azalır ..nerdeyse herkes aynı fikirde ..ilk olacak şey bu değerin şuraya düşmesi ..bu değer tepkenlerin karışımdaki DG0 değeri..buraya kadar gidelim… burada A ve B olmasa bile karışma yine olacaktır.. ve nihai ürün karışım olacaktır ve bunun DG değeri bu ayrı ürünlerin DG değerinden daha düşük olur ..buradan görüldüğü üzere DGreaksiyon değeri her şeyi açıklamıyor ..bu reaksiyon yolu boyunca başlangıçta iki tür var .. burada da iki tür var ancak buradaki tür sayısı dört ..biraz ürün oluşunca ve ürünlerden reaktantlara doğru gittiğimizde olacak ilk şey karışma entropisi yüzünden DG nin düşmesidir..eğer DG değerini reaksiyon şartlarına göre grafiğe geçirirsem elime böyle yay şeklinde bir eğri geçer..eğer entropi olmasaydı bu bir halden diğerine çizilen bir düz çizgi olurdu …burada ürünlerin ve tepkenlerin karışma entropisi yok ..daha doğrusu eğer karışma entropisi olmasaydı reaksion için olan DG değişimi için yukarıdaki bu değerden başlayıp stoikiometri değiştikçe düz bir şekilde bu noktaya kadar gidecekti..söylemek istediğimiz şey karışma entropisinin başlangıç ve bitiş değerlerimi aşağıya çekip DG değişimini de bir yay şekline dönüştürmesi..çünkü ortamda bulunan A,B,C ve D yüzünden çok fazla entropi oluşur ..dolayısıyla denge buralarda bir yerde..karışma için olan DG değerinin minimum olduğu nokta …DGkarışma en düşük ..
28.24 herhangi bir soru varmı ?28.27
28.31 şimdi biraz matematik yapalım..bunların nerden geldiğini bulmak için ..28.35
28.50 pekala..burada soracağımız soru şu diyelim ki elimde böyle bir karışım var ve DG değeri de buralarda bir yerde .. dolayısıyla kısmı basınçlar pA,pB,pC ve pD ..elimde bu tepken ve ürün karışımı olduğuna göre reaksiyonun hangi yöne gittiğini bulmak istiyor olayım ..ürünlere doğrumu gidecek tepkenlere doğrumu yoksa bir denge halindemi ..bu soruyu yanıtlamak için reaksiyonun biraz daha cereyan etmesine izin verip biraz daha ürün oluşturup biraz tepken miktarını azaltacağım ve bu işlem için olan DG’nin işaretine bakacağım .. karışımımda a mol A, b mol B, c mol C ve d mol D olsun ..bu grafikte işaretlediğim bu noktaya karşılık gelsin ..A’nın kısmi basıncı,B’nin kısmi basıncı,C’nin kısmi basıncı ve D’nin kısmi basıncı…bu biraz daha reaksiyon versin .ortamda artık a + özür dilerim eksi epsilom çarpı nü A , epsilom çok ufak bir sayı ,kadar A , b eksi epsilom çarpı nü B kadar B ve bir miktar ürün oluştuğuna göre ve c + nü C çarpı epsilom kadar C .. burada stoikimetrik olarak her nü A mol kadar A harcayınca nü C mol kadar C oluşuyor epsilomda bir ölçekleme faktörü…ve d + epsilom çarpı nü D kadar D var .. bu benim yeni karışımım..şimdi soruyorum grafikteki eğri üzerinde kalmak kaydıyla bu başlangıç halinden bu son hale gittiğimde DG ‘nin işareti ne? .. DG ‘nin işaretini nasıl bulurum ?..bu işlem için olan DG ne .. bu isole tepken ve ürünler için olan değil ..tüm her şeyin karışmış olduğu bu reaksiyon için ki burada tepken ve ürünlerin kimyasal potansiyelleri ile de ilgilenmem gerekecek..bir karışımdan diğerine gideceğim ve bu da bana denge halinde olup olmadığımı gösterecek .
31.23 Pekala .. bunu nasıl yapacağımızı biliyoruz..bu işlem için olan DG değeri sonraki DG değeri - önceki DG değeri .. bunu daha doğru olarak sonraki Gibbs serbest enerjisi - önceki Gibbs serbest enerjisi şeklinde yazalım..ve Gibbs serbest enerjisinin kimyasal potansiyellerin toplamı olduğunu biliyorum..tüm türleri alıp her birinin kimyasal potansiyelini stoikiometrik katsayısı ile çarpıp sonra bunları birbirine ekleyince Gibbs serbest enrjisini buluyorduk.. bunu geçen hafta görmüştük .. dolayısıyla A,B,C ve D’nin kimyasal potansiyelerini alıp bunları mol sayıları ile çarpmam gerekir … dolayısıyla bu değer olur bundan bu sonsuz derece ufak işlem için olan bu değerlerden önceki değerleri çıkarmam gerekir bu da şeklindedir...burada değişimin sonsuz derece küçük olduğunu ve kimyasal potansiyellerin değişmediğini farz ediyoruz ..bu yüzden önceki ve sonraki durumlar için aynı kimyasal potansiyelleri kullandık ..burada birçok terim birbirini götürür ..bu terim bu terimle, bu terim bu terimle, bu terim bu terimle,.. bu eksi olacak hayır doğru – işaret burada .. bu terim de bu terimle birbirini götürür ve geriye kalır.. bu da bizim yaptığımız sonsuz küçük değişimle ilgili DG değeri..34.34
34.37 çok önceden belki geçen dönemden 511 dersinden hatta hatta liseden hatırladığınız gibi kısmi basınç denge sabitlerini etkiliyordu.. dolayısıyla burada kısmi basınçlara bağlı bir ifade türetmem gerekiyor ..ama artık kimyasal potansiyellerden kısmi basınçlara nasıl geçebileceğimizi biliyoruz …burada yazılı işte …ayrıca kimyasal potansiyeller…… biz ayrıca karışımdaki kimyasal potansiyellerle saf haldeki kimyasal potansiyellerin ne olduğunu da biliyoruz ..dolayısıyla olur . işte bu ifadeleri kullanmak suretiyle kimyasal potansiyellerden kısmi basınçlara ve reaksiyonun DG değerine kadar bir çok değeri hesaplayabiliriz ama bunun için saf maddenin kimyasal potansiyelini bilmemiz gerekir …şimdi biraz daha ileriye gideyim ..size hatırlatmak isterim eğer reaksiyonun DG değerini kimyasal potansiyeller cinsinden inceliyorsak DG0 reaksiyon değeri ürünlerin DG değerinden tepkenlerin DG değerinin çıkarılmasıdır ancak saf haldeki durumlarında karışımda değil ..dolayısıyla reaksiyonun DG0 değeri …. şeklinde verilir…bu DG sıfır değerinin türlerin kimyasal potansiyelleri cinsinden eşdeğeri…her şey 1 barda ve her şey saf halde …bir şekilde bunun bundan çıkması gerekir .. 36.59
37.05 pekala devam edelim …bakalım neler çıkacak …şimdi bu her kimyasal potansiyel değerini kısmi basınçlar cinsinden yazacağım …tahtanın altında kaldı ..37.29
37.32 burada DG eşittir epsilon burada biraz detaylandıracağım ki eve gittiğinizde bir halden diğerine nasıl gittiğimizi görün .. buradaki sır bu ifadeye basınca olan bağımlılığı koymak… buna göre olur .. buradaki kısmi basınçlar denkleminden kaynaklanmaktadır..38.42
38.50 pekala….
38.58 tüm bunlardan sonra bu kısma bakınca bunun olduğunu görebiliriz .. buna göre epsiloma bağlı olan bu DG değeri = bu kısmi basınçlarla ilgili terime de Q dersek + RTlnQ olur ..burada bu çok ufak işlem için çünkü epsilom çok küçük ..eğer DG<0 ise reaksiyon ileri yönde cereyan edecektir..dolayısıyla DG bu grafikte aşağıya doğru düşer..bu durumda reaksiyon kendiliğinden cereyan eder ve ürünlere gider …eğer DG =0 ise bu durumda bu eğrinin dibindeyim demek …burada görüldüğü gibi eğim ve dolayısıyla DG=0 ..yani artık dengedeyim ..eğer DG sıfırdan küçük afedersiniz büyükse artık eğrinin bu kısmındayım biraz ileri gidersem tepkenlere geri dönerim ..
41.01 pekala ..tüm bunları epsilomun çok küçük olduğu durum için yaptım …fakat kitaplarda epsilom değeri genellikle bire eşit alınır …yani işlem bir mol için yapılır..ve bu reaksiyon mol başına cereyan eder ..bu aynı şey ..burada önemli olan şey DG dir RTlnQ değil .. bu değerin işareti .. epsilom gelişigüzel bir sayı ..beni pek ilgilendirmiyor .. önemli olan bu parantezdeki terimin işareti ..41.39
41.40 bi dakka geri döneyim ..
41.48 buna göre olur epsilom bire eşit alınınca …buda dengeyi belirler
42.14 pekala bir soru varmı ?42.16
42.21 tüm bunların sebebi karışma entropisi.. karışma entropisi olmasaydı tamamen bu eğrinin üzerinde olurduk ve bu da bize herşeyin tamamlanmaya kadar gideceğini söylerdi..neyseki olaylar tamamlanmaya kadar gitmiyor .. bu çok iyi bir şey çünkü aksi takdirde dünyada yaşam olmazdı ..çünkü her şey bir zar çevresinde olan dengeye dayanıyor ..bu biyokimyasal çevrimler birbirleriyle dengede, bu karmaşık bir işlem ve altındaki itici güç entropi ..tabi diğer şeylerde.. dolayısıyla entropi son derece önemli..pekala dengeye bakalım .. denge demek DG değerinin sıfır olması ..bu durumda olur.. bu noktada Q=Qdenge olur ve buna K denge sabiti deriz..bunun dibine ufak bir p koyuyoruz çünkü bu değer kısmi basınçlar cinsinden tanımlanmış olup stoikiometrik katsayıların üstel olarak gelmesi kaydıyla ürünlerin kısmı basınçlarının çarpımının tepkenlerin kısmı basınçlarının çarpımına bölünmesidir tabi denge durumunda ..ve tabi bunun başında bir – işaret olmalı.. çünkü ana denklemdeki + işaret burada – olarak gelmeli …denge sabitini bu şekilde tanımlıyoruz..burada dikkat edilmesi gereken şey Kp birimsiz.. benim yazdığım şekliyle öyle değil gibi görünüyor … burada RTlnp yazdığımda bunu biraz kısaltım .. hatırlarsanız bunu hep 1 bara bölüyorduk … yani daima bir referans basınç vardı …yanı bu değer daima referans basınç olan po’a bölünüyordu … çünkü logaritmik terimin birimsiz olması gerekiyordu …ve aldığımız bu referans basınç 1 bar olup paydadaki bu değer genellikle yazılmıyordu… dolayısıyla buradaki tüm basınçlar teker teker referans basınca bölünmeli …bu 1 bar lık basınç mutlaka göz önüne alınmalı …dolayısıyla pay ve paydanın birimleri birbirini götürür ve Kp değeri birimsiz olur …birimi yoktur .. sadece bir sayıdır .. burada yapılan en genel hatalardan biri alttaki bu 1 barlık basınçları unutarak pay ve paydanın üslerine göre buna bir birim vermektir … Kp eşittir bir sayı çarpı bar üsü bir şey gibi bir tanım kesinlikle hatalıdır ..
45.52 ben bu hatayı zamanında yapmıştım ama siz yapmayacaksınız..çünkü siz uyarıldınız .. bu son derece genel bir hata .. bu değer birimsiz …
46.02 bunun anti logaritmesını alarak Kp’yi DG cinsinden şeklinde buluruz .. bu ifadeleri kullanmak suretiyle DG gibi termodinamik değerlerle Kp gibi denge değerlerini birbirlerine bağlayabiliriz ve haber prosesi gibi denge reaksiyonlarını açıklayabiliriz ..çok kullanılan bir başka denge sabiti de kısmi basınçlar değil mol kesirleri cinsinden yazılan denge sabitidir…bu sabit çözeltileri incelediğimiz zaman önem kazanacak ..kısmı basınçları Dalton yasası kullanmak suretiyle yeniden yazarsak pC = C’nin mol kesri x p diyeceğimiz toplam basınç şeklindedir ..tüm bu kısmi basınçlar yerine dalton yasasındaki eşdeğerini koyarsak hayır bunlar toplam basınçlar .. burada p, p, p ve p var buna göre p’yi çekersek bu olur .. ürünlerin mol sayıları - tepkenlerin mol sayıları yani şeklindedir …bundan sonra tabiî ki şeklinde bir terim gelir .mol kesirleri cinsinden olan bu orana Kx diyoruz ..dolayısıyla bu ifade şeklini alır ..bu birimsizdi..burada p’li terim bar birimine sahipken Kx’inde bir birimi vardır ..sanki yok gibi çünkü bir seri mol kesri birbirine oranlanmış ..ancak bunun bir birimi var ..
49.12 Kx’i Kp cinsinden yazalım..49 16
49.21 olup Kx’in birimi .. birimleri mutlaka kontrol etmelisiniz…eğer yaptığınız hesap sonunda birimler uyuşmuyorsa başınız belada demektir. .. evet bir sorunuz varmı çünkü bugün burada kesiyoruz …evet..kız sesi notlarda Kp ve kx’in birimsiz olduğunu söylüyor .. notlar Kp ve Kx’in birimsiz olduğunumu söylüyor? Bu bir hata..bunu düzeltip nete koyacağım ..belki özel bir durumdur reaksiyonun başındaki ve sonundaki mol sayıları eşittir ..ancak genel durum için bu doğru değil ..bunu nerde demişim ?evet evet .. her ikiside birimsiz..ama burada doğru .. tabi ya.. bu doğru .. her ikisi de birimsiz..tabi hepsinin altında 1 bar var ve barlar birbirini götürüyor ..iyi yakaladınız..notlar doğru ..gelecek hafta denge sabitlerinin sıcaklık ve basınca bağlılığına bakacağız …