kimyasal tepkimelerin hızı - Mustafa Atalay

Transkript

KİMYASAL TEPKİMELERİN HIZI
Günlük hayatımızda karşılaştığımız bir
çok tepkimede zaman büyük bir önem
taşımaktadır.
cismin
Örneğin
yanan
söndürülmesi,
paslanmasının
bir
metallerin
önlenmesi
gibi
olaylarda zaman oldukça önemlidir.
Kapalı bir odadaki havagazı ve hava
karışımı, uzun süre tepkime vermeden
bir
arada
durabilir.
Ancak
odaya
yanan bir kağıt ile girilince karışım
uyarılmış olur ve şiddetle patlayarak
bir tepkime verir. Bir demir parçası
hava ile çok yavaş tepkimeye girer
(paslanır). Bir beyaz fosfor parçası
havada tutulursa alev alarak yanar.
Oksijenin
neden
olduğu
bu
üç
tepkimede, görüldüğü gibi hızlar çok
farklıdır.
Bu
bölümde,
kimyasal
tepkimelerin niçin değişik hızlarda
oluştuğu, bu hızların nasıl ölçüldüğü,
bir
tepkimenin
hızını
etkileyen
faktörlerin neler olduğu ve tepkime
hızlarının değiştirilebilmesi için neler
yapılması gerektiği anlatılacaktır.
Tepkime hızları, tepkimeler için belirgin özeliklerdir. Tepkime hızlarını karşılaştırabiimek için, birim zamanda, birim
hacimde değişen mol sayısı, yani derişim değişimi esas alınır. Bir tepkimenin hızı, belirli bir zaman aralığında tepkimeye
giren maddelerin derişimindeki azalma ya da oluşan maddelerin derişımindeki artma olarak tanımlanabilir. Başka bir
deyişle, tepkime hızı (TH), birim zamanda madde derişimindeki değişim olarak tanımlanır.
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 1
Tepkime Hızı(TH) =
Örneğin,
4 NH3 (g) + 5 O2 (g)  4 NO (g) + 6 H2O (g)
tepkimesinde hız, NH3 ,O2, NO , H2O derişimleri için ayrı ayrı yazılabilir. Tepkimeye giren NH3 yönünden tepkime hızı
(TH1) ve tepkimeye giren O2 yönünden tepkime hızı (TH2)
TH1 =
TH2 =
biçiminde belirlenebilir. Buna göre NH3 ve O2 ne kadar hızlı harcanıyorsa, tepkime o kadar hızlı gerçekleşiyor demektir.
Oluşan NO ve H2O maddelerine göre de sırasıyla tepkime hızı (TH3 ve TH4),
TH3 =
TH4 =
olarak yazılır.
Tepkime denklemine göre, 4 mol NH3 bileşiği kullanılırken, 5 mol O2 kullanılmakta ve 4 mol NO ile 6 mol H2O
oluşmaktadır. Öyleyse birim zamanda NH3 derişiminde ne kadar azalma olursa, NO derişiminde de o kadar artma olur.
TH1 = TH3 olur.
Yine tepkime denklemine göre, 4 mol NH3 kullanılırken, 5 mol O2 kullanılmaktadır.Bu durumda, 02 gazının
Mustafa Atalay
Sayfa 2
derişimindeki azalma NH3 derişimindeki azalmanın 5/4 katı olur. TH2 = 5/4 TH1 olur. Aynı şekilde NH3 derişimindeki
azalma ve H2O derişimindeki artma da incelenirse TH4 = 3/2 TH1 olduğu görülür.
Buna göre tepkime hızları arasında,
15TH1 = 12TH2 =15 TH3 =10 TH4 ilişkisi vardır.
Bir genel denklem alınarak, tepkime hızları arasındaki ilişki aşağıdaki gibi gösterilebilir.
aA+bB →cC+dD
a,b,c,d tepkime denklemindeki katsayıları, A, B, C, D ise tepkimeye giren ve tepkimede oluşan maddeleri göstermektedir.
Bu durumda tepkime hızı şu şekilde ifade edilebilir.
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
Kimyasal tepkimelerde zaman aralığı tepkimelerin özelliğine göre farklı seçilir. Hızlı gerçekleşen tepkimelerde küçük
zaman birimleri, yavaş yürüyen tepkimelerde büyük zaman birimleri kullanılır. Örneğin, benzin ve oksijen karışımlarının
patlaması için mikrosaniye, bir mumun yanması için saniye ya da dakika, demirin paslanması için gün, odunun çürümesi
için ise ay birimleri uygundur. Burada belirtilen tepkime hızı ortalama hızdır. Bir tepkimenin gerçekleşmesi sürecinde hız
sürekli değişir. Çünkü hız tepkimeye giren maddelerin
derişimine bağlıdır. Başlangıçta tepkimeye girenlerin
derişimi en büyük değerinde olduğundan, birim
zamandaki derişim değişimi de büyük, yani hız
büyüktür. Zamanla derişim azalacağından derişim
değişimi küçük, dolayısıyla hız küçük olacaktır. Bu
nedenle, bir tepkimenin hızından söz edilirken anlık
hız değil, ortalama hızdan bahsedildiği bilinmelidir.
H2(g) + I2(g) → 2 HI(g)
tepkimesinde tepkimeye giren maddelerden biri olan
hidrojen
ile
tepkimede
oluşan
HI derişimlerinin
zamanla değişimi yandaki grafikte gösterilmiştir. Bu
grafiği dikkatle incelediğimizde hızla ilgili daha fazla
bilgi sahibi olabiliriz.
Tepkimeye giren maddeler tepkime
süresince
azaldıkları
için
H2
derişiminin azalması, ürün olarak ta HI
oluştuğu için
derişiminin artması
beklenmektedir. Grafikte aynı zaman
aralığında yapılan
çalışmada(30-70
saniye aralığı) HI derişimindeki artışın
Mustafa Atalay
Sayfa 3
H2 derişimindeki azalmanın 2 katı olduğu görülür. Tepkime denklemine bakıldığında bu durum daha da belirgin bir
biçimde anlaşılır. Belirli bir zaman sürecinde, 1 mol H2 harcandığında, aynı zaman sürecinde 2 mol HI oluşur.
Herhangi bir zaman aralığını kullanarak H2 için tepkimenin ortalama hızını hesaplayabiliriz. Yandaki tablo H 2 gazı için
değişik zamanlarda derişimi, her zaman aralığında derişiminde oluşan değişimi ve harcanma hızını göstermektedir.
Örneğin, 10-20 saniye aralığındaki tepkime hızı 0,0149 M/s, 20-30 saniye aralığındaki tepkime hızı 0,0121 M/s dir.
Tepkime ilerledikçe ortalama hızda da azalma olmaktadır. Tepkime süresince, tepkime yavaşlayarak sürmektedir.
Kimyasal tepkimelerin hızı bu nedenle tepkimeye giren maddelerin derişimlerine bağlı olarak değişebilmektedir.
Tepkimeye giren maddeler ürünlere dönüştükçe derişimleri azalmakta ve tepkime yavaşlamaktadır.
Aynı tepkimenin herhangi bir andaki hızını(anlık hız) bulmak için, seçilen zamandaki eğiminin bulunması gerekir. Örneğin,
grafikte 50. saniyedeki anlık hızı bulmak için o noktaya çizilen doğrunun eğimini bulursak o andaki hızını belirleyebiliriz.
Grafiğe göre, 50. saniyedeki hidrojenin anlık harcanma hızı,
Anlık Hız(50. saniye) =
[
]
[
]
olur.
Aynı şekilde HI(g) ın anlık oluşma hızı,
Anlık Hız(50. saniye) =
olur.
Anlık hız, seçilen madde ister tepkimeye giren, ister ürün olsun aynı çıkar. 50. saniyedeki anlık hız değerinin tabloda 10
saniye aralıklarla verilen hız değerleri incelendiğinde, bir önceki aralıktaki ortalama hız değerinden küçük(40-50 saniye
aralığı), bir sonraki aralıktaki ortalama hız değerinden(50-60 saniye aralığı) olduğu görülür.
Örnek:
2N2O5 (g)  4 NO2 (g) + O2 (g)
tepkime denklemi veriliyor.
-3
-3
N2O5 gazının derişimi 50 saniyede 6x10 mol / L den 1x10 mol/L ye düşüyor. Buna göre, NO2 ve O2 gazlarının ortalama
oluşum hızları kaç mol/L.sn olur?
Örnek 2:
Zn (k) + 2 HCI (suda)  ZnCl2 (suda) + H2 (g)
tepkimesıne göre, 1,3 gram Zn metali 10 saniyede tümüyle harcanmaktadır. Buna göre, oluşan H 2 gazının NK'daki
ortalama hızını litre/sn cinsinden bulunuz. (Zn=65)
Örnek 3:
2 NO2(g)
→
2NO(g) + O2(g)
NO2 gazı bozunduğunda NO ve O2 gazlarına ayrışmaktadır.
a)
Tepkimeye giren ve tepkimede oluşan maddelerin derişimlerindeki değişmeler türünden hız bağıntısını yazarak
maddeler arasındaki hız ilişkisini gösteriniz.
Mustafa Atalay
Sayfa 4
b)
-1
-1
O2(g)'in oluşma hızı 0,023 mol.L .s olduğuna göre, NO2 gazının harcanma hızını bulunuz.
Yanıt:
[
[
]
=2x
[
]
]
[
]
[
]
= 2 x 0,023 mol.L-1.s-1 = 0,046 mol.L-1.s-1
TEPKİME HIZLARININ ÖLÇÜLMESİ
Bir tepkime sırasında derişim değişmelerini ölçmek çok zordur. Bu durumda en iyi yol tepkime sırasında oluşan
ve ölçülebilen bir değişmeyi göz önüne almaktır. Basınç, hacim, renk değişimi ve elektrik iletkenliği gibi özelliklerdeki
değişim, hızın izlenmesine yardım eder. Örneğin, kapalı bir kapta gerçekleşen,
2N2O5 (g)  4 NO2 (g) + O2 (g)
tepkimesinde, 2 mol gaz bozunarak, 5 mol gaz oluşturmaktadır. Mol sayısı değiştiğine göre, toplam basınç da değişir. Mol
sayısındaki artma nedeniyle basınç artar. Böyle bir tepkimenin hızı, basınçtaki artma hızı ile ölçülebilir. Basınç ne kadar
hızlı artıyorsa, tepkime o kadar hızlı gerçekleşiyor demektir. Eğer basınç sabıt tutulursa, hızın belirlenmesinde hacimdeki
değişimden yararlanılabilir.
Renksiz hidrojen gazı ile sarı-yeşil renkli klor gazının tepkimesiyle renksiz HCI gazının oluşması tepkimesinde,
H2 (g) + Cl2 (g)  2HCI(g)
tepkimeye girenlerin ve ürünün mol sayıları eşit olduğundan hız, basınç-hacim değişiminden değil, rengin açılmasıyla
izlenebilir. Sarı-yeşil renk ne kadar hızlı açılıyorsa, tepkime o kadar hızlı oluyor demektir.
CO2 (g) + H2O (s)  H (suda) + HCO 3 (suda)
+
Mustafa Atalay
Sayfa 5
tepkimesi gerçekleşirken, CO2 gazının suda çözünmesiyle, suda artı ve eksi yüklü iyonlar oluşur. Sıvılarda elektrik artı ve
eksi yüklü iyonların hareketiyle iletildiğine göre, karbondioksidin çözünmesi, suyun iletkenliğini artırır. Çözünme ne kadar
hızlı ise iletkenlikte artış da o kadar fazladır. Buna göre, çözeltinin iletkenliğindeki değişmeler ölçülerek, CO 2 gazının
yavaş ya da hızlı çözündüğü anlaşılabilir.
Örnek 3:
Aşağıdaki tepkimelerin hızlarını izleyebilmek için birer yöntem öneriniz.
a) Zn (k) + 2 HCI (suda) ZnCl2 (suda) + H2 (g)
b) H2 (g) + Br2 (g)  2 HBr (g)
(renksiz) (kırmızı)
(renksiz)
c) 2 NO2 (g)  2 NO (g) + O2 (g)
d) H2O2 (suda) + 2 H (suda) + 2 I (suda)  2H2O + I2 (suda)
+
-
e) 2 NO2 (g)  N2O4 (g)
f) Ba
+2
(suda) + SO42 (suda)  BaSO4 (k)
g) Cu (k) + 2 Ag (suda)  Cu
+
+2
(suda) + 2 Ag (k) (renksiz)
(mavi)
ÇARPIŞMA TEORİSİ
Tepkime verecek tanecikler
(molekül,
atom
ya
da
uzakta
birbirlerinden
iyon)
olduğu
sürece, aralarında bir kimyasal
tepkime gerçekleşmez. Atomların,
yeni
molekülleri
biçimde
düzenlenebilmesi
tepkimeye
giren
çarpışması
gerekir.
sırasında
oluşturacak
için,
taneciklerin
Çarpışma
moleküllerde
bulunan
atomlar ya da atomlarda bulunan
elektronlar yeniden düzenlenir ve
kimyasal bağlar değişerek yeni
maddeler
oluşur.
çarpışma
Ancak
tepkime
her
ile
sonuçlanmaz.Basit bir tepkimenin gerçekleşmesi sırasında,
Mustafa Atalay
Sayfa 6
a) tepkimeye giren taneciklerin çarpışması
b) tepkimeye giren taneciklerdeki bağların kopması
c) ürünlerde yeni bağların oluşması gerekir.
Taneciklerin birbirleriyle çarpışması ve bunların birbirlerine göre belirli şekilde yönlenmiş olmaları, bir kimyasal değişmenin
gerçekleşmesi için gerekli, fakat yeterli değildir. Çarpışmanın sonuç verebilmesi için, taneciklerin, ayrıca belirli enerjilerinin
olması gerekir.
Tanecikleri elektron bulutu ile çevrili küreler şeklinde düşünebiliriz. Çarpışma
olayında, eksi yüklü olan elektron bulutlan arasındaki itme kuvvetlerinin yenilmesi
gerekir. Ancak kinetik enerji yeterli ise, tanecikler elektron bulutlarının birbirine
girmesini
sağlayacak
bir
çarpışma
yapacaklardır.
Öyleyse
tepkimelerin
gerçekleşmesi için bir minimum enerjiye gerek vardır. Bu sınır enerjiye eşik
enerjisi adı verilir. Basit bir kimyasal tepkimenin gerçekleşebilmesi için,
a) tanecikler belli büyüklükteki bir kinetik enerjiyle çarpışmalıdır.
b) tanecikler uygun geometrik doğrultuda çarpışmalıdır.
Belirli sıcaklıktaki bir gaz örneğindeki moleküllerin tümünün enerjisi birbirine eşit değildir. Bir moleküle uygun yönde bir
dizi molekülün çarpması, onun hızını çok yüksek değerlere ulaştırabilir, yada karşıt yönde bir dizi çarpışmalar hızı çok aza
düşürebilir. Çok az sayıda molekülün hızı çok az yada çok yüksek değerde olabilir. Moleküllerin çoğu, bu iki aşırı uç
arasında değişik hızlara sahiptir. Yandaki şekilde bir molekül topluluğunda, moleküllerin yüzde kaçının hangi kinetik
enerjiye sahip olduğu görülmektedir.
Şekilde belirtilen eşik enerjisi engelini aşabilen taralı bölgedeki tanecikler, tepkime verebilen taneciklerdir. Anlaşılacağı
gibi, eşik enerjisi ne kadar düşükse, taralı bölgede kalan tanecik sayısı o kadar fazla, yani tepkime o kadar hızlı olacaktır.
AKTİFLEŞME ENERJİSİ
Eşik enerjisine sahip olan tanecikler çarpıştığında,
moleküller birbiri içine girer ve atomlar yeni bir düzenlemeye
girebilecek biçimde karmaşık bir hale gelir. Bu arada
taneciklerin hızı, yani kinetik enerjisi azalır, potansiyel enerji
de en yüksek değerine ulaşır. Yüksek potansiyel enerjili bu
karmaşık hale aktifleşmiş kompleks adı verilir.
NO2Cl + Cl → NO2 + Cl2
tepkimesinde, tepkimenin gerçekleşebilmesi için taneciklerin
çarpışması gerekir. Bu çarpışma sırasında N ile Cl
Mustafa Atalay
Sayfa 7
arasındaki bağ koparken, Cl atomları arasında bir bağ oluşmaya başlar. O anda oluşmuş olan NO2Cl2 gibi görünen ara
yapı aktifleşmiş kompleks'tir.
Aktifleşmiş kompleksin enerji düzeyine varmak için gerekli enerjiye aktifleşme enerjisi denir.Bu enerji tepkime vermek
üzere çarpışan taneciklerin kinetik enerjilerinden sağlanır. Eşik enerjisine sahip tanecikler aktifleşmiş kompleks
oluşturabilirler.
A + B2
AB + B
tepkimesi ekzotermik ise yandaki a şeklinde görüldüğü gibi bir potansiyel enerji-tepkime koordinatı grafiği, endotermik
ise b şeklinde görüldüğü gibi bir potansiyel enerji-tepkime koordinatı grafiği çizilebilir. Birinci grafikte ve ikinci grafikte
tepkimenin entalpi değişim değerinin bulunması için ileri ve geri tepkimelerin aktifleşme enerjileri arasındaki fark
alınmalıdır.
Tepkime ısısı (H)=İleri tepkimenin aktifleşme enerjisi(EAi) - Geri tepkimenin aktifleşme enerjisi (EAg)
H2O2  H2O + 1/2 O2
Örnek 4:
tepkimesinin aktifleşme enerjisi 18 kkal dir. H2O2 ve H2O bileşiklerinin molar oluşma entalpileri sırasıyla -31,8 kkal/mol ve
- 57,8 kkal/mol olduğuna göre,
H2O + 1/2 O2 H2O2
tepkimesi için aktifleşme enerjisi nedir? Tepkimenin potansiyel enerji - tepkime koordinatı grafiğini çizerek ilgili değerleri
grafiğin üstünde gösteriniz.
Örnek 5:
N2O (g) + NO (g)  N2 (g) + NO2 (g)
tepkimesi için ileri aktifleşme enerjisi 50 kkal/mol ve tepkime ısısı -33 kkal/mol dür. Buna göre geri tepkimenin aktifleşme
enerjisini bulunuz. Tepkimenin potansiyel enerji-tepkime koordinatı grafiğini çizerek ilgili değerleri grafik üzerinde
gösteriniz.
Örnek 6:
C2H4O  CH4 + CO
tepkimesi için geri tepkimenin aktifleşme enerjisi 50 kkal/mol dür. C2H4O , CH4 ve CO
bileşiklerinin molar oluşum entalpileri sırasıyla -40, -18, -26,4 kkal/mol olduğuna göre, tepkimenin potansiyel enerjitepkime koordinatı grafiğini çiziniz.
TEPKİME HIZINI ETKİLEYEN ETMENLER
Bir kimyasal tepkimenin hızı, tepkimeye giren taneciklerin yaptığı etkili çarpışmaların sayısına bağlıdır. Tepkime
verecek taneciklerin belirli düzende, yeterli enerji ile çarpışmaları gerektiğini biliyoruz.
Mustafa Atalay
Sayfa 8
a. Birim zamandaki çarpışma sayısını artıran etmenler tepkimeyi hızlandırır.
b. Çarpışan taneciklerden aktifleşme enerjisine sahip olanların sayısını artıran etmenler tepkimeleri
hızlandırır.
Kimyasal tepkimeler üzerine yapılan incelemeler ve deneyler sonucunda, tepkime hızına aşağıdaki etmenlerin etki ettiğini
göstermiştir.
1. Tepkimeye giren maddelerin türü
2. Tepkimeye giren maddelerin derişimi
3. Sıcaklık
4. Katalizör
5. Tepkimeye giren maddelerin deyme yüzeyi
TEPKİMEYE GİREN MADDELERİN TÜRÜ
Bir kimyasal olayda, tepkimeye katılan taneciklerdeki kimyasal bağlar kırılır ve kırılan bağların yerine, yeniden
düzenleme ile yeni bağlar oluşturulur. Bu nedenle, kimyasal tepkimelerde hız, tepkime sırasında kopan ve yeniden oluşan
kimyasal bağların türüne bağlıdır. Kimyasal tepkimede bağ kopması varsa, bağ sayısına ve gerekli enerji miktarına
bakılarak tepkime hızıyla ilgili sonuçlara ulaşılabilir. Bağ kopması ya da yeni bağ oluşumu gerektirmeyen kimyasal
tepkimelerde hız, bağ kopması ve bağ oluşumu gerektiren kimyasal tepkimelere göre daha hızlı gerçekleşecektir.
Deneyler tepkime hızının tepkimeye giren maddelerin özellikleri ile çok ilgili olduğunu göstermektedir. Örnek olarak
aşağıdaki tepkimeleri ele alalım:
Ag (suda) + Cl (suda)  AgCI (k)
+
5Fe
-
+2
(suda) + MnO4 (suda) + 8H (suda)  5Fe
+
+3
(suda) + Mn
+2
(suda) + 4H2O (s)
C6H14 (s) + 19/2 O2 (g)  6CO2 (g) + 7H2O (s)
Birinci tepkimede, tepkimeye basit iyonlar katılmakta ve herhangi bir bağ kopması olmamaktadır. Bu tep-kimenin oda
sıcaklığında hızlı olması beklenir ki öyledir. İkinci tepkimede ise, birçok bağ kopmakta ve yeni-leri oluşmakta olduğundan
bu tepkime ilkine göre yavaştır. Üçüncü tepkimede ise kopan bağ sayısı ve oluşan bağ sayısı çok fazla olduğu için
tepkime diğer ikisine göre çok yavaş gerçekleşecektir.
Benzer örneklerden şu sonuçlara varabiliriz.
Mustafa Atalay
Sayfa 9

H (suda) + OH (suda) H2O (s)

Ba
+
-
+2
(suda) + SO 42 (suda)  BaSO4 (k)
tepkimelerinde olduğu gibi zıt yüklü iyonların elektriksel çekimine dayalı ve bağ kopması olmaksızın yürüyen iyon
tepkimelerinin hızları çoğunlukla büyüktür.

HCO 3 (suda) + OH- (suda)  CO 32 (suda) + H2O (s)
tepkimesinde olduğu gibi aynı yüklü iyonlar arasında gerçekleşen tepkimeler yavaştır.

Fe
+2
(suda) + Ce
+4
(suda)  Fe
+3
(suda) + Ce
+3
(suda)
tepkimesinde olduğu gibi, bağ kırılmasının olmadığı ve elektron alışverişine dayalı tepkimeler oldukça hızlıdır.

2NO (g) + O2 (g)  2NO2 (g)

C3H8 (g) + 5O2 (g)  3CO2 (g) + 4H2O (g)
tepkimelerinde olduğu gibi, yeniden düzenlenme ile yürüyen moleküller arasındaki tepkimelerin hızları genellikle küçüktür.
Çok sayıda bağın koptuğu, yeni bağların oluştuğu tepkimeler, oda sıcaklığında yavaş gerçekleşir. Bu nedenle ikinci
tepkime birinciye göre daha yavaş olur.
Deney yapılmadan bir tepkimenin hızı için kesin yargıda bulunulmaz. Yukarıda söylenenler tepkimelerin hızlarını
belirlemede kullanılabilecek tahminlerdir. Tepkimelerin birbirine göre hızları, tahmine dayanan bir beklentidir. Ancak
kimyasal tepkimelerin hızı bazen tahmin edilenden farklı olabilir,
Örnek :
Aşağıdaki tepkimeler oda koşullarında gerçekleşmektedir.
1. 3Fe
2. Fe
+2
+3
(suda) + NO3 (suda) + 4H (suda)  3Fe
+
(suda) + SCN (suda)  FeSCN
-
+2
+3
(suda) + NO (g) + 2H2O (s)
(suda)
3. C8H18 (s) + 25/2 O2 (g)  8CO2 (g) + 9H2O (s)
4. 2 MnO4 (suda) + 5Sn
5. Fe
+3
+2
(suda) + 16H (suda)  2Mn
+
(suda) + Cu (suda)  Fe
+
+2
(suda) + Cu
+2
+2
(suda) + 5Sn
+4
(suda) + 8H2O (s)
(suda)
Bu tepkimelerden en hızlı ve en yavaş olanı hangisidir?
1. tepkime, hem elektron alışverişi hem de bağ kopması ve bağ oluşumu içerdiği için orta hızlıdır.
2. tepkime, zıt yüklü iyonlar arasında gerçekleştiğinden, en hızlıdır.
Mustafa Atalay
Sayfa 10
3. tepkime çok sayıda kimyasal bağın kopmasını ve çok sayıda bağın yeniden oluşmasını gerektiren bir tepkime olduğu
için en yavaştır.
4. tepkime hem elektron alışverişi hem de bağ kopması ve oluşumu gerektirdiği için orta hızlıdır. Bu tepkimede daha çok
sayıda bağ düzenlemesi olduğu için tepkime hızı, 1. tepkime hızına göre daha küçüktür.
5. tepkime, sadece elektron alışverişiyle gerçekleşeceği için oldukça hızlıdır.Moleküller arasında oluşan ve yeniden
düzenlenmeyi gerektiren, birçok bağın kopup yeniden kurulduğu, 3. tepkimenin en yavaş olması beklenir. Karşıt yüklü
iyonlar arasındaki 2. tepkimenin ise en hızlı olması beklenir.
TEPKİMEYE GİRENLERİN DERİŞİMİ (KONSANTRASYONU)
Kimyasal tepkimelerin hızı genellikle tepkimeye giren madde ya da maddelerin derişimlerine bağlı olarak değişebilir.
Aşağıdaki gibi bir kimyasal tepkimede A maddesi bozunarak ürünlere dönüşüyor olsun.
A →
Ürünler
Ürünlerin aynı kap içerisinde tekrar tepkimeye giren maddeleri oluşturmadığını varsayarak, tepkimeye giren maddelerin
derişimleri ile tepkimenin hızı arasında bir ilişki kurulursa hız denklemi oluşturulmuş olur.
Hız = k[A]
n
Denklemde verilen orantı sabitine(k) hız sabiti, n'ye tepkimenin derecesi denir. n değeri tepkimenin tepkimeye giren
maddelerin derişimine kaçıncı dereceden bağlı olduğunu gösterir.

n = 0 ise, tepkime sıfırıncı derecedendir ve A derişimine bağlı değildir. A derişiminin değiştirilmesi hızı
değiştirmez.

n = 1 ise, tepkime birinci derecedendir ve A derişimine birinci dereceden bağlıdır. Tepkime hızı A derişimiyle
doğru orantılı olarak artar.

n = 2 ise, tepkime ikinci derecedendir ve A derişimine ikinci dereceden bağlıdır. Tepkime hızı A derişiminin
karasiyle orantılı olarak değişir.
Tepkime için diğer derecelerde geçerli olabilir. Tepkimenin derecesi ondalıklı sayı da olabilir.
Şekil 13.5, aynı hız sabiti değerinde, üç farklı tepkime derecesinde A derişiminin zamana bağlı değişimini göstermektedir.
Şekil 13.6, her tepkime derecesinde, A derişimine bağlı olarak tepkimenin hızının zamana bağlı değişimini(şekil 13.5'teki
eğimler) göstermektedir.
Mustafa Atalay
Sayfa 11
Sıfırıncı derece tepkime
Tepkimenin sıfırıncı dereceden olması için, tepkime hızının giren
maddelerin derişimine bağlı olmaması gerekir.
0
Hız = k . [A] = k
Sıfırıncı
dereceden
bir
tepkimede
A
derişimi
doğrusal
olarak
azalmaktadır(Şekil 13.5). Doğrunun eğimi sabit olduğu için hızda sabit
kalmaktadır. Başka bir deyişle, zamanla A azalsa bile tepkimenin hızı
değişmemektedir. Örneğin, süblimleşme olayında, süblimleşme madde
yüzeyinden gerçekleşir. Süblimleşecek maddenin bir miktar azaltılması
yüzeydeki derişimde bir değişikliğe neden olmayacağı için, tepkime sıfırıncı
dereceden
olacaktır.
Yani
süblimleşen
katı
miktarının
azaltılması,
süblimleşme hızını değiştirmeyecektir.
Birinci derece tepkime
Birinci derece tepkimelerde, tepkime hızı, tepkimeye giren maddelerin derişimiyle doğru orantılı olarak değişir.
Hız = k . [A]
1
Birinci derece tepkimelerde, tepkime süresince hız azalır. Şekil 13.5 incelendiğinde, zamanla eğim azalmaktadır(hız
azalmaktadır). Şekil 13.6 incelendiğinde tepkime hızının A derişimiyle doğru orantılı olarak arttığı görülecektir.
İkinci derece tepkime
İkinci derece tepkimede, tepkime hızı, A derişiminin karesiyle orantılı olarak değişmektedir.
Mustafa Atalay
Sayfa 12
Hız = k . [A]
2
İkinci derece tepkimelerde hız, derişim değişmelerine daha duyarlıdır; çünkü derişimin karesiyle orantılıdır. Şekil 13.5
incelendiğinde, eğrinin eğiminin birinci derece tepkimeye göre daha çabuk düzleştiği görülecektir. Şekil 13.6, tepkime
hızının A derişimine bağlı olarak nasıl değiştiğini göstermektedir. A derişimi artırıldıkça, tepkime hızı derişim değişiminin
karesiyle orantılı olarak artmaktadır.
Bilindiği gibi, kimyasal tepkimeler, tepkimeye giren maddelerin taneciklerinin çarpışması sonucu oluşmaktadır. Derişimin
artması, birim hacimdeki tanecik sayısının artması demektir. Bu da tanecikler arasındaki çarpışmaların sıklaşmasına
neden olur.
Çarpışma sayısının çok olması, belirli şekilde yönlenmiş ve gerekli aktifleşme enerjisine sahip tanecik sayısının artması
demektir. Bu da, birim zamanda enerji engelini aşarak kimyasal tepkime verecek tanecik sayısının fazlalığını gösterir.
Yani kimyasal bir tepkimenin hızı, tepkimeye giren taneciklerin birim zamandaki çarpışma sayıları ile doğru orantılıdır.
A2 ve B2 moleküllerinin bulunduğu bir kapta A2 ile B2 arasında,
A2 (g) + B2 (g)  2AB (g)
tepkimesi olsun. Kaba bir miktar daha A2 molekülü eklersek, B2 molekülleri ile çarpışma olasılığı ve do-layısıyla tepkime
hızı artar. Yani hız, A2 moleküllerinin derişimi ile orantılıdır.
Tepkime hızı  [ A2 ],
Kaptaki B2 moleküllerinin sayısını artırırsak, bu defa A2 molekülleri, çarpışmak üzere daha fazla sayıda B2 molekülü
bulabilecekler ve böylece tepkime hızı B2 nin derişimi ile de orantılı olacaktır.
Tepkime hızı  [ B2 ]
Tepkime hızı hem [A2] hem de [B2] ile orantılı olduğundan,
Tepkime hızı  [ A2 ] [ B2 ] yazabiliriz. Bir orantı katsayısı (k) kullanılırsa,
Tepkime hızı = k [A2] [B2]
olur. Bu eşitliğe hız denklemi ve eşitlikteki orantı katsayısı k ye hız sabiti denir. Bu sabit, sıcaklığa bağlı olarak değişir.
Bağıntıdan anlaşılacağı gibi hız sabiti büyük olan tepkimelerin hızı da büyük olacaktır. Şimdi de aynı tür iki molekülün
başka bir molekül oluşturmalarını halini düşünelim.
2A(g)  B(g)
A moleküllerinden bir tanesini (A*) şeklinde işaretleyelim. A nın derişimindeki artma A* molekülleri ile çarpışma şansını
artıracağı gibi, A* moleküllerinin derişimindeki artma da tepkime hızını artıracaktır. Yani,
TH  [A] ve TH  [A*] olacağından TH  [A] A*] ve TH = k [A] . [A*] yazılır. A ile A* gerçekte
Mustafa Atalay
Sayfa 13
aynı moleküller olduğuna göre,
TH = k . [A]
2
olur.
Örneklerden anlaşılacağı gibi, basit kimyasal tepkimelerin hızı, tepkimeye giren her bir maddenin derişimi ile orantılıdır.
Ancak, hemen belirtelim ki bir çok karmaşık tepkimede, tepkimenin toplam denklemine göre hız bağıntısı yazılamaz.
Kuramsal hız ifadeleri, deneyle bulunan hız denklemlerine her zaman uymamaktadır. Bu nedenle, her hangi bir
tepkimenin gerçek hız denklemi ancak deneysel çalışmalar sonunda anlaşılabilir.
Örneğin,
H2 (g) + l2 (g)  2HI (g)
tepkimesinin deneysel olarak saptanmış hız denklemi,
TH = k . [H2] . [I2 ] dir. Buna
benzer bir tepkime olan
H2 (g) + Br2 (g)  2HBr (g)
tepkimesi için deneylerle bulunmuş hız denklemi
TH = k . [H2] . [Br2]
1/2
dir. Görüldüğü gibi bu iki tepkime birbirine çok benzemesine karşın, hız denklemleri birbirinden farklıdır. Örnek aldığımız
bu tepkimelerin hız denklemlerinde Br2 ve I2 derişimleri üzerinde gösterilen üstel sayılardaki farklılık, hız denklemlerindeki
farklılığı ortaya koymaktadır. Hız denklemlerinde, derişim terimlerindeki üstel sayıların toplamı, o tepkimenin derecesi
olarak tanımlanır. Bu iki tepkimeden birincisinin derecesi iki, buna karşılık ikinci tepkimenin derecesi birbuçuktur.
Gazlarla ilgili tepkimelerde, maddelerin molar derişimlerindeki değişim, aynı zamanda kısmi basınçlardaki değişim
olacağına göre, derişim için yazılan hız bağıntılarının benzeri kısmi basınçlar için de yazılabilir. Örneğin,
H2 (g) + l2 (g)  2 Hl (g)
tepkimesinde,
Hız  PH2 , ve
Hız = k . PH2 . PI2
Hız  PI2
ve de
Hız  PH2 . PI2
olup,
yazılır.
TEPKİME MEKANİZMASI
Bazı tepkimelerde, tepkimeye giren moleküllerin ürün moleküllerine dönüşmesi tek basamakta olur. Tep-kimeye giren iki
molekül birbiriyle çarpışarak ürün moleküllerini oluştururlar.
Mustafa Atalay
Sayfa 14
NO+1/2O2  NO2
tepkimesinde olduğu gibi. Ancak, kimyasal tepkimelerin çoğu gerçekleşirken, bu kadar basit bir yol izlemezler. Örneğin,
2 MnO4 (suda) + 5Sn
+2
(suda) + 16H (suda)  2Mn
+
+2
(suda) + 5Sn
+4
(suda) + 8H2O (s)
tepkimesinde bu değişimlerin bir adımda olabilmesi için iki 2 MnO4 , beş Sn
+2
ve on altı H
+
iyonunun aynı anda
çarpışmaları gerekir. Bu yirmi üç taneciğin aynı anda çarpışma olasılığı hemen hemen sıfırdır. Buna göre bu tepkimenin
gerçekleşmemesi gerekirdi. Halbuki bu tepkime ölçülebilecek bir hızla yürür. Öyleyse bu kadar çok taneciğin aynı anda
çarpışması, yani tepkimenin bir adımda olması gerektiği varsayımı yanlıştır. Olay, iki ya da en çok üç taneciğin çarpıştığı
daha basit adımlar dizisi üzerinden yürümelidir. Tepkimelerde izlenen basit adımlar (basamaklar) dizisine tepkime
mekanizması denir.
2A + 3B  2C + D
gibi bir tepkimeyi ele alalım. Yukarıda belirlediğimiz gibi, beş taneciğin aynı anda çarpışması yerine, tepkimenin daha
küçük adımlarla yürüdüğünü düşünelim. Kabul edelim ki, bir A ile bir B taneciğinin çarpışmasıyla ilk adım atılmış ve
aşağıdaki basit tepkimeler dizisi oluşmuş olsun.
1. A+ B  E
2. B+E  F
3. A+F  G+H
4. B + H+ G  2C+ D
2A + 3B  2C+ D
1,2,3 ve 4 basamakları, 2A+3B  2C+D tepkimesinin tepkime mekanizması olacaktır. Görüldüğü gibi, 1., 2. ve 3.
tepkimelerde ikişer, 4. tepkimede ise üç taneciğin aynı anda çarpışması söz konusudur. Üçten fazla taneciğin birbirleriyle
çarpışması olasılığı çok düşüktür.
Bu dört basit tepkimenin hızlarının birbirine eşit olması beklenmez. C ve D oluşumundaki hızı belirleyen, bu
adımlardan en yavaş olanıdır. Çünkü, C ve D oluşumu bu adımların tamamlanmasına bağlı olduğuna göre, hiç bir zaman
en ağır yürüyen adımdan daha hızlı olamayacaktır.
Bir mekanizmaya sahip tepkimede, her adım için bir aktifleşme enerjisi söz konusudur. En yavaş adımın aktifleşme
enerjisi en yüksektir.
Yukarıda tepkime mekanizmasında birinci adımın en yavaş olduğunu varsayarsak, bu adım tepkime hızını belirleyen
basamak olacaktır. Öyleyse hız denklemini yazarken, toplam tepkimeyi değil, hızı belirleyen basamağı göz önünde
bulundurmalıyız. Bu örnek tepkimenin hız denklemi.
Mustafa Atalay
Sayfa 15
Hız = k . [A] . [B]
olur. Bu hız bağıntısı, aynı zamanda 2A+3B  2C+D tepkimesinin derecesini iki olarak belirlemiş olur.
Bir çok kimyasal tepkimede hızı belirleyen basamak en yavaş yürüyen basamaktır. Bu basamak net tepkimenin de nasıl
bir hızda yürüyeceğini belirler. NO2 gazı ile CO gazı arasında gerçekleşen bir kimyasal tepkimeyi ele alalım.
NO2(g) + CO(g)
→
NO(g) + CO2(g)
2
Deneyler sonucunda elde edilen hız bağıntısı Hız = k .[NO 2] şeklindedir. Tepkime tek basamakta gerçekleşiyor olsaydı
hız bağıntısının Hız = k .[NO2] . [CO] şeklinde olması gerekirdi. Deneysel hız bağıntısı bununla uyuşmadığı için
tepkimenin bir mekanızmasının olduğu ortaya çıkar. Bu
tepkime için önerilen mekanızma aşağıda verildiği gibi
olabilir.
NO2(g) + NO2(g) →
NO3(g) + CO2(g)
Yavaş
NO3(g) + CO(g)
NO2(g) + CO2(g)
Hızlı
→
Bu tepkime için çizilen potansiyel enerji tepkime koordinatı
grafiği de yandaki gibi olur. birinci basmağın aktifleşme
enerjisi, ikinci basamağın aktifleşme enerjisinden daha
yüksektir.
Aktifleşme
enerjisinin
yüksek
olması
birinci
basamağın daha yavaş gerçekleşmesine neden olur. Bu
durumda hız bağıntısı, yavaş basamakta tepkimeye giren
maddeler cinsinden yazılacağı için
Hız = k . [NO2]
2
olur.
Bu bağıntı deneyler sonucunda bulunan hız bağıntısıyla aynı çıkar.
Bir tepkime için önerilen mekanizmanın doğru olabilmesi için,
1.
Basamaklardan gerçekleşen tepkimelerin tüm basamakları toplandığında net tepkime denklemi elde edilmelidir.
2.
Bulunan hız bağıntısı deney sonuçlarında bulunan hız bağıntısıyla uyumlu olmalıdır.
Hız denklemlerinin deneysel olarak saptandığını daha önce belirtmiştik. Şimdi bir örnekle bu durumu daha yakından
inceleyelim. Azot oksitle (NO), hidrojen (H2) arasında su buharı (H2O) ve azot (N2) oluşumu ile sonuçlanan tepkimeyi ele
alalım.
2NO(g)+2H2 (g)  N2 (g) + 2H2O (g)
Tepkime hızı ile NO derişimi arasındaki ilişkiyi saptamak için, H 2 derişimini ve sıcaklığı sabit tutarak NO derişimi
değiştirilir. Değişik NO derişimlerinin kullanılması ile tepkimenin başlangıç hızı bulunur.Daha sonra NO ve sıcaklığı sabit
Mustafa Atalay
Sayfa 16
tutarak H2 nin farklı derişimleri için tepkimenin başlangıç hızı bulunur. Böyle bir deneyden elde edilen veriler, çizelgede
belirtilmiştir.
Deney
[NO] (mol/l)
[H2] (mol/l)
Tepkimenin Başlangıç
Hızı (mol / l.sn.)
1
0,001
0,004
0,002
2
0,002
0,004
0,008
3
0,004
0,001
0,008
4
0,004
0,002
0,016
H2 derişimi sabit tutularak, NO derişimi 2 katına çıkartıldığında (2. deney), hız 0,002 den 0,008 e , 4 katına çıkmaktadır.
Buna göre,
Hız  [NO] dir. 3. ve 4. deney verileri incelenirse, NO derişimi sabit tutulup H2 derişimi 0,001 den 0,002 ye çıkarıldığında,
2
hız 0,008 den 0,016 ya, yani 2 katına çıkmıştır. Buna göre tepkime hızı hidrojen derişimi ile doğru orantılıdır.
Hız 
2
[l2] Buna göre, Hız = k [NO] [H2] olur.
2NO (g)+2H2 (g)  N2 (g) + 2 H2O (g)
2
2
tepkimesi için, Hız = k [NO] [H2] olmadığına göre, bu tepkime toplam tepkime olup, bir tepkime mekanizması söz
konusudur. Bu toplam tepkimeyi iki basamakta gösterebiliriz.
2NO+H2  N2 + H2O2 (yavaş)
Tepkimede H202 ara üründür.
H2O2 + H2  2H2O (hızlı)
Hız denkleminden de anlaşılacağı gibi, hızı saptayan birinci basamaktır. Çünkü bu yavaş tepkime için yazı-lacak hız
denklemi, deneylerle elde edilene uymaktadır.
Bir tepkime için çeşitli mekanizmalar önerilebilir. Bu mekanizmalardan hangisinin doğru olduğu mekanizmada geçen ara
ürünlerin (örnekte H2O2 nin) varlığının deneysel olarak gözlenmesiyle saptanabilir.Tepkime mekanizması ile ilgili
söylenenleri aşağıdaki gibi özetleyebiliriz:
• Hız denkleminin derecesi, çoğu kez tepkime denkleminin katsayısına uymaz.
• Mekanizmalar deneysel olarak saptanır.
• Mekanizmanın en yavaş basamağı tepkime hızını belirler. Hız denklemi en yavaş basamaktaki
girenlerin katsayıları esas alınarak yazılır.
3X2 (g) + 2Y (g) + Z2 (g)  2X3YZ (g)
Örnek :
sabit sıcaklıkta ve kapalı bir kapta gerçekleşen yukarıdaki tepkimeye ait deney sonuçları şöyledir.
Deney
[X2](mol/L)
[Y](mol/L)
[Z2] (mol/L)
Tepkime hızı
(mol/L.sn)
Mustafa Atalay
Sayfa 17
-5
1
0,01
0,01
0,01
3x10
2
0,02
0,01
0,01
1,2x10
3
0,01
0,02
0,01
6x10
-5
4
0,01
0,02
0,02
6x10
-5
-4
Buna göre,
a) tepkimenin hız denklemi nedir?
b) hız sabiti kaçtır?
c) tepkimenin hızı derişimlere kaçıncı dereceden bağlıdır?
Örnek:
3A + 2B + C  2D tepkimesiyle ilgili oda sıcaklığındaki deney sonuçları aşağıdaki gibidir:
Deney
[A] (mol/L)
[B] (mol/L)
[C] (mol/L)
D’nin oluşumuna ait
1
0,1
0,1
0,1
başlangıç hızı (mol/L.s)
-5
4x10
(mol/L.sn)
2
0,1
0,3
0,2
1,2x10
3
0,1
0,1
0,3
4x10
4
0,2
0,2
0,4
3,2x10
-4
-5
-4
Buna göre,
a) tepkimenin hız denklemini yazınız.
b) hız sabitini bulunuz.
c) aynı koşullarda tepkimeye giren maddelerin her birinin molar derişimi 1 olduğunda D nin başlangıçtaki oluşma hızı
kaç mol/L.sn olur?
Örnek: Aşağıdaki tepkime O2 derişimine birinci dereceden, NO derişimine ikinci dereceden bağlıdır.
O2(g) + 2 NO(g) →
2 NO2(g)
Buna göre, aşağıda başlangıçta kaptaki NO ve O 2 derişimlerinin şematize edildiği tepkimelerin hangisinde tepkimenin
başlangıç hızı en büyük olur?
Mustafa Atalay
Sayfa 18
SICAKLIK
Bir tepkimenin gerçekleşebilmesi için, tepkimeye katılan taneciklerin belli bir aktifleşme enerjisine sahip olması
ve çarpışması gerekir. Eğer tepkimeye giren taneciklerin enerjileri artırılırsa, etkin çarpışma olasılığı da artar. Sıcaklık
artırıldığında, tepkime verecek taneciklerin kinetik enerjileri, dolayısıyla hızları artacağından, tanecikler birbirleriyle daha
sık çarpışacaklardır. Çarpışmanın daha sık olması , tepkimenin daha hızlı olmasını sağlayacaktır. Sıcaklığın yükseltilmesi
sadece çarpışma sayısını değil, tepkime verebilecek yani aktifleşme enerjisi engelini aşabilecek tanecik sayısını artırır.
Tepkime verebilecek çarpışmaların (etkin çarpışma) sayısının
artması, hızın artması demektir.
Sıcaklığın yükseltilmesi,
•
Endotermik ya da ekzotermik tüm tepkimeleri
hızlandırır.
• Hız sabiti k yı büyütür.
Ekzotermik tepkimeler başlatılınca süreklilik kazanır. Çünkü açığa
çıkan enerji tepkime veremeyen diğer taneciklere aktifleşme
enerjisi sağlar.
Sıcaklığın tepkime hızını nasıl etkilediğini, taneciklerin kinetik enerji
dağılımını gösteren grafik üzerinde inceleyelim.
Grafikte, T1 sıcaklığında kimyasal değişmeye uğrayabilecek tanecik miktarı koyu olarak taranmış böl-gede bulunanlardır.
Sıcaklık T1 den T2 ye yükseltilirse, yüksek sıcaklıktaki taneciklerin ortalama kinetik enerjisi daha yüksek olacağından,
eğrinin tepe noktası da yüksek kinetik enerjiye doğru kaymıştır. Eşik enerjisinin yeri değişmeyeceğine göre, enerji engelini
aşan tanecik sayısı artacaktır. Bu durumda, şekilde daha açık renkte taranmış bölgede belirtilen moleküller de tepkimeye
girebilecektir. Böylece tepkime hızı artacaktır. Sıcaklığa bağlı olarak tepkime hızının artmasına en güzel ve en basit
örnek; buzdolabında saklanan yiyeceklerin daha uzun bir sürede, mutfakta bırakılan yiyeceklerin daha kısa bir sürede
0
bozulmaları ya da ekşimeleridir.Bütün tepkimelerin hızı sıcaklıkla artar. Sıcaklıktaki her 10 C lik artış tepkime hızını
yaklaşık iki katına çıkarır.
Mustafa Atalay
Sayfa 19
KATALİZÖR
Tepkime ortamına dışardan eklenen, tepkime sırasında
harcanmayan,
tepkime
sonunda
hiçbir
değişikliğe
uğramayan, yani toplam denklemde görülmeyen, ancak
tepkimenin hızını değiştiren maddelere katalizör denir.
Örneğin, oksijen gazı KCIO3 bileşiğinin yüksek sıcaklıkta
ısıtılmasından elde edilebilir. Eğer KCIO3 ısıtılırken ortama
bir miktar MnO2 eklenirse, tepkime daha hızlı gerçekleşir.
Tepkime sonunda ise MnO2 maddesi değişmeden kalır. Bu
tepkimede kullanılan MnO2 açığa çıkan O2 gazının miktarını
artırmaz, tepkimeyi hızlandırır. Katalizörler, tepkimeye giren
maddelerle daha düşük enerjili aktifleşmiş kompleksler
oluştururlar. Böylece aktifleşme enerjisi küçülür ve bu engeli
aşabilecek molekül sayısı, dolayısıyla da tepkime hızı artar.
Şekilde görüldüğü gibi, katalizör kullanıldığında, mavi çizgi ile gösterilen yeni bir tepkime yolu açılır. Ancak şekilden
anlaşılacağı gibi, girenlerin ve ürünlerin enerji durumları değişmediğinden, tepkime ısısı (H) değişmez. Bu tepkimenin
tersi olan tepkimenin aktifleşme enerjisindeki azalma, ileri tepkimenin aktifleşme enerjisindeki azalmaya eşittir. buna göre
katalizörlerin ileri ve geri tepkimelerin hızlarını aynı şekilde artırdığını söyleyebiliriz.
Katalizörler, aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi, kinetik enerji dağılım eğrisini değiştirmezler. Ancak eşik enerjisinin
küçülmesini sağlarlar. Katalizör kullanılmadan önce, şekil a'daki gibi etkin çarpışan taneciklerin sayısı çok az iken, şekil
b'deki gibi katalizör kullanıldığında etkin çarpışan tanecik sayısının arttığı ve tepkimenin daha hızlı gerçekleştiği
görülmektedir.
Bir tepkime yavaş olarak bir adımda gerçekleşirken, katalizör kullanıldığında adım sayısı artabilir. Ancak bu adımların
aktifleşme enerjilerinin en büyüğü bile katalizörsüz tepkimenin aktifleşme enerjisinden çok daha küçüktür. Bu durumu bir
örnekle açıklayalım. Formik asitin kendiliğinden bozunarak su ve karbon monoksite ayrışması denklemi,
Mustafa Atalay
Sayfa 20
HCOOH  H2O + CO
şeklindedir. Oda koşullarında formik asitin bozunma tepkimesi oldukça yavaştır. Tepkimenin aktifleşme enerjisi büyüktür.
Oda sıcaklığında, bu aktivasyon enerjisine sahip tanecik sayısı çok az olduğundan tepkime yavaş gerçekleşir.
Formik asit çözeltisine bir miktar asit çözeltisi ilave edilirse, tepkimenin çok hızlandığı görülür. Bu durumda birim zamanda
çıkan gaz kabarcıklarının (CO gazı) çoğaldığı görülür. Formik asitin ayrışmasında, tepkimenin hızını artırmak için katalizör
olarak kullanılan asit H2SO4 tür. Bu kimyasal tepkimenin mekanizması aşağıdaki gibidir.
HCOOH + H2S04  HCOOH2 + HSO4
HCOOH2 HCO + H2O
+
HCO + HSO4  H2SO4 + CO
+
biçimindedir. Katalizörsüz bir adımda gerçekleşen tepkime, katalizörlü üç
adımda gerçekleşmiştir. Her üç adım içinde aktifleşme enerjisi söz konusudur.
Ancak şekilden anlaşılacağı gibi bu aktifleşme enerjilerinden en büyüğü (2. adım) bile, katalizörsüz tepkimenin aktifleşme
enerjisinden küçüktür. Mekanizmadan anlaşılacağı gibi H 2SO4 kullanılmış ve yeniden elde edilmiştir. Bu nedenle katalizör
toplu denklemde görülmez. Bazen tepkimede oluşan ürünlerden biri katalizör görevi görebilir. Böyle katalizörlere oto
katalizör denir.
Bazı katalizörler de tepkimeye aktifleşme enerjisi daha yüksek yeni bir yol sağlayarak ya da önceden var olan katalizör
etkisini yok ederek tepkime hızını düşürebilirler. Bu tür maddelere negatif katalizör ya da inhibitör adı verilir. Yalnız
başına katalizör sözcüğü kullanılınca, pozitif katalizörler, yani tepkime hızını artıran maddeler anlaşılır. Katalizörler için
buraya kadar anlatılanlar aşağıdaki gibi özetlenebilir.
• Kimyasal tepkimelerin hızını artırırlar.
• Daha düşük enerjili aktifleşmiş kompleks oluştururlar.
• Aktifleşmiş kompleksin türünü değiştirirler.
• İleri ve geri tepkimelerin aktifleşme enerjilerini aynı miktarda düşürürler.
• Tepkime mekanizmasındaki adım sayısını değiştirebilirler.
• Hız sabiti, k yı değiştirirler.
• Tepkimenin başlaması için zorunlu değildir.
• İleri ve geri tepkimenin aktifleşme enerji değerini aynı miktar düşürdükleri için tepkimenin
Mustafa Atalay
Sayfa 21
H değerini değiştirmezler.
Katalizörler
homojen
ya
da
heterojen olabilirler. Katalizör
tepkimeye
aynı
giren
maddelerle
fazda
bulunuyorsa
homojen katalizör, farklı fazda
bulunuyorsa heterojen katalizör
olarak adlandırılır.
Arabaların
eksozlarında
kullanılan katalitik konverterler
tepkimeye
fazda
girenlerle
olduğu
farklı
için heterojen
katalizörlerdir.
Ozon tabakasının bozunmasında katalizör görevi
yapan Cl ise tepkimeye giren maddelerle aynı
fazda yani gaz olduğu için homojen katalizördür.
Canlı
vücudunda
tepkimelerin
gerçekleşen
gerçekleşebilmesi
biyokimyasal
için
kullanılan
biyolojik katalizörlere enzim adı verilir. Enzimler
kompleks üç boyutlu yapıları olan ve büyük protein
moleküllerinden oluşurlar. Enzimlerin aktif bölgesi,
tepkimeye
girecek
olan
madde(substrat)
ile
bağlantı kurabilecek yapıdadır. Enzim ile substrat arsında bu anlamda yapısal bir uyum vardır. Bu nedenle her enzim
belirli bir tepkimeye özgüdür.
YÜZEY ETKİSİ
Hıza derişimin etkisini incelerken sözünü ettiğimiz tepkimeler, homojen tepkimelerdi
(tepkime denkleminde yer alanlar aynı fazda). Şimdi de heterojen bir tepkimede
derişimin hıza etkisini inceleyelim.
Zn (k) + 2 HCI (suda)  ZnCl2 (suda) + H2 (g)
tepkimesinde, tepkime çinko ile asidin birbirine dokunduğu yüzeylerde oluşur. Deyme
yüzeyi büyüdükçe çarpışma olasılığı artacağından, tepkime hızı da artar. Yani toz
halindeki çinko, parça çinkoya göre asitle daha hızlı tepkime verir. Küçük odun
parçalarının odun kütüklerine göre daha hızlı yandığı, toz şekerin kesme şekere göre
daha kolay çözündüğü görülür.
Mustafa Atalay
Sayfa 22
. Örnek:
Aynı kütlede büyük parça, küçük parça ve toz halindeki çinko örnekleri,
hacimleri ve molar derişimleri aynı olan HCI çözeltilerine ayrı ayrı konuluyor.
Oluşan hidrojen hacminin zamana göre grafiği yandaki
eğrilerin hangisi toz, hangisi küçük parça, hangisi büyük parça içindir?
Zaman
Çözüm :
Tepkime başladıktan sonra üç eğri birbirinden ayrıldığına göre, tepkime hızları farklıdır. 1 dakika sonunda elde edilen H2
gazının hacmi, I. eğri için V1 , II. eğri için V2, III. eğri için V3 tür. V3>V2>V1 olduğuna göre, aynı zaman aralığında en fazla
H2 III de, en az H2 de l de toplanmaktadır. Öyleyse hızın en fazla olduğu III. eğri toz çinkoya, II. eğri küçük çinko
parçalarına, I. eğri de büyük çinko parçalarına ilişkindir. Eğrilere dikkat edilirse, sonuçta üç olayda da elde edilen H 2
miktarı aynıdır. Bunun nedeni, kullanılan madde miktarlarının üç tepkime için de aynı olmasıdır. Ancak yine eğrilerden
anlaşılacağı gibi, III. eğride sabit duruma 2 dakika dolayında ulaşılırken, I. eğride 5 dakika dolayında ulaşılmıştır.
Mustafa Atalay
Sayfa 23
Konu ile ilgili Sorular
1.
2X(g) + 3Y(g)  Z(g)
tepkimesinde farklı
derişimlerle yapılan deneylerin sonuçları aşağıda
verilmiştir.
Deney
3.
[ Z]'nin oluşma
hızı
(mol/L.s)
Deney
[ X]
mol/L
[Y]
mol/L
0,1
0,025
1
0,1
0,1
0,1
0,01
0,2
0,1
2
0,2
0,2
0,4
0,16
3
0,4
0,3
0,2
0,18
[ X]
mol/L
[Y]
mol/L
1
0,1
2
0,1
3
0,2
0,2
0,2
4
0,4
0,4
1,6
4.
2XY(g) + Y(g)  Z(g) tepkimesinde farklı
verilmiştir.
Deney
[ XY ]
mol/L
[Y]
mol/L
[Z]
mol/L
Tepkime
hızı
(mol/L.s)
Buna göre,
a) Tepkimenin hız denklemini yazınız.
b) Tepkimenin mekanizmasındaki yavaş adımı
yazınız.
c) Tepkimenin hız sabitini bulunuz.
d) Tepkime kabının hacmi iki katına çıkarılırsa
tepkime hızı nasıl değişir?
e) X , Y ve Z derişimleri 3 katına çıkarılırsa hız
nasıl değişir?
f) Tepkime derişimlere kaçıncı dereceden bağlıdır?
g) Tepkime X , Y ve Z derişimlerine kaçıncı
dereceden bağlıdır?
h) Tepkime için üç basamaktan oluşan bir
mekanizma öneriniz.
Buna göre,
yazınız.
c) Tepkimenin hız sabiti kaçtır?
d) Tepkime kabının hacmi yarıya indirilirse tepkime
hızı nasıl değişir?
e) X ve Y derişimleri 3 katına çıkarılırsa hız nasıl
değişir?
g) Tepkime X ve Y derişimlerine kaçıncı
h) Tepkime için iki basamaktan oluşan bir
i) Tepkimenin hız sabitinin birimi nedir?
2.
X(g) + 3Y(g) + 2Z(g)  T(g) + 2L(g) tepkimesi için
sabit sıcaklıkta yapılan deneylerin sonuçları
aşağıda verilmiştir.
Dene
y
[ Z]'nin oluşma
hızı
(mol/L.s)
1
[ X]
[Y]
Deney
mol/L mol/L
0,1
0,1
[
Z]
mol/L
Tepkime
hızı
(mol/L.s)
0,1
1,125x10
2
0,2
0,2
0,4
1,80x10
-3
1
0,2
0,1
4x10
-3
3
0,4
0,3
0,2
2,7x10
2
0,2
0,05
1x10
-3
4
0,1
0,3
0,2
6,75x10
3
0,2
0,2
1,6x10
4
0,4
0,1
8x10
-2
-3
Buna göre,
yazınız.
e) XY ve Y derişimleri 3 katına çıkarılırsa hız nasıl
değişir?
g) Tepkime için iki basamaktan oluşan bir
Mustafa Atalay
-4
-3
-4
Buna göre,
yazınız.
nasıl değişir?
i) Tepkimenin hız sabitinin birimi nedir?
Sayfa 24
5.
Dene
y
1
[ X]
[Y]
Deney
mol/L mol/L
0,001
0,1
Tepkime
hızı
(mol/L.s)
0,02
1x10
-4
1
0,001
-4
2
0,002
0,1
0,02
4x10
3
0,004
0,2
0,02
1,6x10
0,006
0,1
0,06
Dene
y
-3
1,08x10
-2
Buna göre,
yazınız.
nasıl değişir?
h) Tepkime için iki basamaktan oluşan bir
i) Net tepkimenin ekzotermik olduğunu varsayarak
iki basamaklı tepkime için potansiyel enerjitepkime koordinatı grafiği çiziniz.
j) Tepkimenin hız sabitinin birimi nedir?
6.
7.
8.
[
Z]
mol/L
2
4
9.
4NH3(g) + 3O2(g)  2N2(g) + 6H2O(g)
tepkimesinde, belirli bir zaman aralığında, N2
-3
gazının oluşma hızının 4x10 mol/L.s olduğu
saptanıyor. Aynı zaman aralığında NH3 gazının
harcanma hızı ve H2O'nun oluşma hızı kaç mol/L.s
olur?
4NH3(g) + 3O2(g)  2N2(g) + 6H2O(g)
tepkimesinde, belirli bir zaman aralığında, NH3
-3
gazının harcanma hızının 4x10 mol/L.s olduğu
saptanıyor. Aynı zaman aralığında N2 gazının
oluşma hızı ve H2O'nun oluşma hızı kaç mol/L.s
olur?
4NH3(g) + 3O2(g)  2N2(g) + 6H2O(g)
tepkimesinde, belirli bir zaman aralığında, H2O'nun
-3
oluşma hızının 3x10 mol/L.s olduğu saptanıyor.
Aynı zaman aralığında NH3 gazının harcanma hızı
ve N2 gazının oluşma hızı kaç mol/L.s olur?
[ X]
[Y]
Deney
mol/L mol/L
[
Z]
mol/L
Tepkime
hızı
(mol/L.s)
0,1
0,02
1x10
-4
0,002
0,4
0,02
4x10
-4
3
0,004
0,1
0,04
4x10
-4
4
0,006
0,1
0,06
6x10
-4
Buna göre,
yazınız.
d) Tepkime kabının hacmi dört katına çıkarılırsa
nasıl değişir?
i) Net tepkimenin endotermik olduğunu varsayarak
üç basamaklı tepkime için potansiyel enerjitepkime koordinatı grafiği çiziniz.
10. 4NH3(g) + 3O2(g)  2N2(g) + 6H2O(g)
tepkimesinde, 50 saniyede, 4 litrelik kap içerisinde
0,2 mol N2 gazının oluştuğu saptanıyor. Aynı
zaman aralığında NH3 gazının harcanma hızı ve
H2O'nun oluşma hızı kaç mol/L.s olur?
11. 4NH3(g) + 5O2(g)  4NO(g) + 6H2O(g)
tepkimesinde , 10 litrelik kap içerisinde 5 dakikada
0,3 mol NH3 gazının harcandığı tespit ediliyor.
Buna göre aynı zaman sürecinde H2O'nun oluşma
hızı kaç mol/L.s olur?
12. 4NH3(g) + 5O2(g)  4NO(g) + 6H2O(g)
tepkimesinde , 4 litrelik kap içerisinde 50 saniyede
0,2 mol NH3 gazının harcandığı tespit ediliyor.
Buna göre aynı zaman sürecinde NO gazının
oluşma hızı kaç mol/L.s olur?
13. 4NH3(g) + 5O2(g)  4NO(g) + 6H2O(g)
0,3 mol O2 gazının harcandığı tespit ediliyor. Buna
göre aynı zaman sürecinde H2O'nun oluşma hızı
kaç mol/L.s olur?
Mustafa Atalay
Sayfa 25
14. X(g) + 3Y(g) + 2Z(g)  T(g) + 2L(g) tepkimesi için
Dene
y
[ X]
[Y]
Deney
mol/L mol/L
[
Z]
mol/L
Tepkime
hızı
(mol/L.s)
1
0,001
0,1
0,02
1x10
-4
2
0,002
0,4
0,02
8x10
-4
3
0,004
0,1
0,04
8x10
-4
4
0,006
0,2
0,06
3,6x10
-3
Buna göre,
yazınız.
nasıl değişir?
i) Net tepkimenin ekzotermik olduğunu varsayarak
15. 4NH3(g) + 5O2(g)  4NO(g) + 6H2O(g)
0,6 mol NO gazının oluştuğu tespit ediliyor. Buna
göre aynı zaman sürecinde H2O'nun oluşma hızı
ve O2 gazının harcanma hızı kaç mol/L.s olur?
16. 2N2O5 (g)  4NO2 (g) + O2 (g)
2 litrelik kapta gerçekleşen tepkimede N2O5 mol
-3
-4
sayısı 10 dakikada 1,6x10 molden 4x10 mole
düştüğüne göre, NO2 ve O2 gazlarının oluşma
hızları kaç mol/L.s olur?
17. 2N2O5 (g)  4NO2 (g) + O2 (g)
10 litrelik kapta gerçekleşen tepkimede N2O5 mol
-3
-4
sayısı 5 dakikada 1,6x10 molden 4x10 mole
düştüğüne göre, NO2 ve O2 gazlarının oluşma
18. 2N2O5 (g)  4NO2 (g) + O2 (g)
-3
-4
N2O5 derişimi 10 dakikada 1,6x10 M'dan 4x10
M'a düştüğüne göre, NO2 ve O2 gazlarının oluşma
Mustafa Atalay
19. a) H2(g) + I2(g)  2HI(g)
renksiz
menekşe renksiz
b)
CH3COOH
+
OH (suda)CH3COO
(suda)+H2O(s)
+2
c) Mg (suda) + C2O42 (suda)  MgC2O4(k)
+
ç)
(suda) + 16H (suda) +
(suda)
+2
 2Mn (suda) + 10CO2(g) + H2O(s)
+
d) CN (suda) + H3O (suda)  HCN(suda)
H2O(s)
e) Fe2O3(k) + 3H2(g)  2Fe(k) + 3H2O(s)
f) CO2(g) + 2H2O(s)  CH4(g) + 2O2(g)
g) NO(g) + H2 (g)  N2(g) + H2O(s)
h) 4NH3(g) + 5O2(g)  4NO(g) + 6H2O(g)
i) 4NH3(g) + 3O2(g)  2N2(g) + 6H2O(g)
+2
+2
j) Cu (suda) + Zn(k)  Cu(k) + Zn (suda)
mavi
renksiz
k) C2H4(g) + Br2(s)  C2H4Br2(g)
koyu kahverengi
renksiz
l) PCl3(g) + Cl2(g)  PCl5(g)
m) N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g)
n) CO2(g) + 2H2(g)  CO(g) + H2O(g)
o) CH4(g) + CO(g)  CH3CHO(g)
p) 2C(k) + O2(g)  2CO(g)
r) C(k) + O2(g)  CO2(g)
s) 2CO(g) + O2(g)  2CO2(g)
t)
-
IO3 (suda)+5I (suda)
+
+
+
6H (suda)
3I2(k)+3H2O(s)
u) CaO(k) + CO2(g)  CaCO3(k)
v) 3O2(g)  2O3(g)
y) NO(g) + O3(g)  NO2(g) + O2(g)
renksiz
renkli
z) C2H4(g) + 3O2(g)  2CO2(g) + H2O(g)
Yukarıda verilen tepkimeler için,

hangilerinde sabit sıcaklık ve hacimde basınç
değişimi gözlenerek hız ölçülebilir?
hangilerinde sabit sıcaklık ve hacimde basınç
artması izlenerek tepkime hızı ölçülebilir?

hangilerinde tepkime hızı iletkenlik değişimi
gözlenerek ölçülebilir?

hangilerinde tepkime hızı renk değişimi
gözlenerek ölçülebilir?
+
+2
20. Mg(k) + 2H (suda)  Mg (suda) + H2(g)
tepkimesinde, normal koşullarda, 20 saniyede
0,0048 gram Mg harcandığına göre,
+
a) H iyonlarının tepkimede harcanma hızı kaç mol/s
olur? (Mg=24)
b) Aynı zaman sürecinde H2 gazının oluşma hızı
normal koşullarda kaç litre/s'dir?
Sayfa 26
+
+2
21. Mg(k) + 2H (suda)  Mg (suda) + H2(g)
tepkimesinde normal koşullarda 5 dakikada 6,72 litre
+
H2 gazı oluştuğuna göre, H iyonlarının harcanma
hızı kaç mol/saniyedir?
22. 2NOCl

2NO + Cl2
tepkimesinde ileri
tepkimenin aktifleşme enerjisi 23 kkal,
geri
tepkimenin aktifleşme enerjisi 5 kkal'dir. Buna göre,
13,1 gram NOCl bozunduğunda,
a) kaç kkal'lik ısı değişimi olur?(N=14, O=16,
Cl=35,5)
b) Tepkimenin potansiyel enerji-tepkime koordinatı
grafiğini çiziniz.
23. Mg(k) + 2HCl(suda)  MgCl2(suda) + H2(g)
tepkimesinde, normal koşullarda, 80 saniyede 8,96
litre H2 gazı oluştuğuna göre, HCl'nin harcanma hızı
kaç mol/saniyedir?
24. CH4(g) + CO(g)  CH3CHO(g) tepkimesi için
ileri aktifleşme enerjisi 50 kkal, geri tepkimenin
aktifleşme enerjisi 45 kkal'dir. Buna göre,
a) Tepkimenin H'ı kaç kkal'dir?
b) Tepkimenin potansiyel enerji-tepkime koordinatı
c) 3,2 gram CH4 gazının yeterli miktarda CO gazı ile
tepkimesi sırasında kaç kkal'lik ısı değişimi
olur?(C=12, H=1)
25. Na(k) + H2O(s)  NaOH(k) +
H2(g)
tepkimesinde yer alan H2O(s) ve NaOH(k)
bileşiklerinin molar oluşma ısıları sırasıyla -68 ve
+50 kkal'dir. Tepkimenin aktifleşme enerjisi 140 kkal
olduğuna göre,
a) Tepkimenin ısısı(H) kaç kkal'dir?
b) Geri tepkimenin aktifleşme enerjisi kaç kkak'dir?
c) Tepkimenin potansiyel enerji-tepkime koordinatı
26. A(g) + B(g)  C(g) + D(g) (yavaş)
B(g) + D(g)  E(g)
(hızlı)
tepkimeleri,
A(g) + 2B(g)
 C(g) + E(g)
tepkimesinin
mekanizması olduğuna göre,
b) Hangi madde ya da maddeler ara üründür?
c) Tepkimede katalizör kullanılmış mıdır?
d) A(g) derişimi yarıya düşürülüp, B(g) derişimi 3
katına çıkarıldığında tepkime hızı nasıl değişir?
e) tepkime kabının hacmi yarıya düşürüldüğünde hız
nasıl değişir?
Mustafa Atalay
27. SO2(g) + NO2(g)  SO3(g) + NO(g)
NO(g) + O2(g)  NO2(g)
(yavaş)
(hızlı)
mekanizması yukarıda verilen
SO2(g) +
O2(g)

SO3(g)
tepkimesi için
aşağıdaki soruları yanıtlayınız.
a) Tepkime hızı SO2 derişimine kaçıncı dereceden
bağlıdır?
b) Ara ürün ya da ürünleri yazınız.
c) Tepkimede kullanılan katalizörü yazınız.
d) SO2(g) derişimi 2 katına çıkarılıp, O2(g) derişimi
yarıya düşürüldüğünde tepkime hızı nasıl değişir?
28. CO(g) + NO2(g)  CO2(g) + NO(g)
tepkimesinin ileri aktifleşme enerjisi 34 kkal, geri
tepkimenin aktifleşme enerjisi ise 87 kkal'dir.
a) NK'da 6,72 litre CO2 gazı oluştuğunda kaç kkal'lik
ısı değişimi olur?
b) Tepkimenin ısısı(H) kaç kkal'dir?
c) Tepkimenin potansiyel enerji-tepkime koordinatı
29. 2X2(g) + Y2(g)

2X2Y(g)
tepkimesinin hız
bağıntısı k.[X2].[Y2] dir. Buna göre,
a) tepkimenin yavaş adımının denklemini yazınız.
b) tepkime için 2 basamaklı bir mekanizma öneriniz.
30. A(g) + 3B(g)  C(g) + D(g)
tepkimesi için önerilen mekanizma
A(g) + 2B(g)  C(g)
(yavaş)
C(g) + B(g)  D(g) + E(g) (hızlı)
olduğuna göre,
a) tepkimenin hız denklemini yazınız.
b) ara ürün ya da ürünleri yazınız.
c) tepkimede kullanılan katalizörü yazınız.
d) tepkime kabının hacmi 2 katına çıkarıldığında
e) A(g) ve B(g) derişimleri 3 katına çıkarıldığında
-
-
31. H2O2 + I  H2O + IO
(yavaş)
+
IO + H3O  HIO + H2O
(hızlı)
+
HIO + H3O + I  2H2O + I2 (hızlı)
mekanizması yukarıdaki gibi olan, su içerisinde
gerçekleşen bir kimyasal tepkime için,
a) net tepkime denklemini yazınız.
b) tepkimenin hız denklemini yazınız.
c) ara ürünleri yazınız.
d) katalizörü yazınız.
e) su eklenerek hacim 2 katına çıkarılırsa hız nasıl
değişir?
Sayfa 27
+
32.
Ce
+3
-
I. Ag (suda) + CN (suda)  AgCN(k)
+2
+4
+3
II. Fe (suda) + Ce (suda)  Fe (suda)+
-
III.
+
(suda)+5I (suda)+6H (suda)
3I2(k)+3H2O(s)
Yukarıdaki tepkimelerin aynı koşullarda hızlarını
karşılaştırınız.
+
-
I. Ag (suda) + CN (suda)  AgCN(k)
+2
II. Ba (suda) +
(suda)  BaSO4(k)
+
III.
(suda)+5I (suda)+6H (suda)
3I2(k)+3H2O(s)
+3
+
IV. Ti (suda)+2Cu (suda)
+
+2
Ti (suda)+2Cu (suda)
+
34.
I. Ag (suda) + Cl (suda)  AgCl(k)
II. C2H2(g) + 2H2(g)  C2H6(g)
+2
III. Ba (suda) +
(suda)  BaSO4(k)
+3
+
IV.Ti (suda)+2Cu (suda)Ti+(suda)+Cu+2(suda)
V. 4NH3(g) + 3O2(g)  2N2(g) + 6H2O(g)
33.
35.
Tepkime
Hız bağıntısı
1/2
a) H2(g) + Br2(g)  2HBr(g)
k.[H2].[Br2]
2
b) NO2(g)+CO(g)  NO(g) + CO2(g) k.[NO2]
2
c) 2H2(g)+2NO(g)2H2O(g)+ N2(g) k.[H2].[NO]
+
d) H2O2(suda)+2I (suda)+2H3O (suda)I2+H2O
k.[H2O2].[I ]
Yukarıdaki tepkimeler ve hız bağıntıları incelendiğinde, hangilerinin mekanizmasının olduğu kesinlikle
söylenebilir?
36. NO2(g) + F2(g)  NO2F(g) + F(g)
(yavaş)
NO2(g) + F(g)  NO2F(g)
(hızlı)
kapalı bir kapta gerçekleşen
2NO2(g) + F2(g)  2NO2F(g)
tepkimesinin
mekanizması
yukarıda
verilen
adımlardan oluşmaktadır.
a) Sabit sıcaklıkta, Kap hacmi yarıya düşürülürse
b) Sabit sıcaklıkta, NO2 gazının kısmi basıncı iki
katına çıkarılarak, F2 gazının kısmi basıncı yarıya
düşürülürse tepkime hızı nasıl değişir?
c)Sabit hacim ve sıcaklıkta, kaba bir miktar He gazı
eklenirse tepkime hızı nasıl değişir?
d) Sabit basınç ve sıcaklıkta, kaba bir miktar He gazı
e) Tepkimede katalizör kullanılmış mıdır?
f) Ara ürün ya da ürünleri yazınız.
Mustafa Atalay
37. 2NO(g) + O2(g)  2NO2(g)
tepkimenin aktifleşme enerjisi ise 138 kkal'dir. NO2
gazının oluşma entalpisi 8 kkal/mol olduğuna göre,
NO gazının oluşma entalpisi kaç kkal/mol'dür?
38. 2X(g) + 3Y(g)  D(g) + 2E(g)
tepkimesinin aynı sıcaklıkta, farklı derişimlerle
yapılan hız deneylerinin sonuçları aşağıda
verilmiştir.
Deney
[X]
(mol/L)
[Y]
(mol/L)
tepkime
hızı
(mol/L.s)
1
0,01
0,02
2x10
2
0,02
0,04
1,6x10
-3
-2
Buna göre tepkimenin hız sabitinin birimini bulunuz.
39. X(g) + 3Y(g)  D(g) + 2E(g)
tepkimesinin aynı sıcaklıkta, farklı derişimlerle
yapılan hız deneylerinin sonuçları aşağıda
verilmiştir.
Deney
[X]
(mol/L)
[Y]
(mol/L)
tepkime
hızı
(mol/L.s)
1
0,01
0,02
2x10
-3
2
0,02
0,04
8x10
-3
3
0,03
0,08
2,4x10
-2
Buna göre tepkimenin hız sabitinin birimini bulunuz.
40. 2X(g) + Y(g)  2D(g)
o
tepkimesinin t C sıcaklıkta hız sabitinin birimi
litre/mol.s'dir. Tepkime X derişimine 1. dereceden
bağlıdır.Tepkimenin hızını belirlemek için farklı
verilmiştir.
Deney
[X]
(mol/L)
[Y]
(mol/L)
tepkime
hızı
(mol/L.s)
1
0,01
0,02
2x10
-3
2
0,02
0,04
8x10
-3
Buna göre, aşağıdaki soruları yanıtlayınız.
a) Y gazının kısmi basıncı iki katına çıkarılırsa
b) Sabit sıcaklıkta tepkime kabının hacmi iki katına
çıkarılırsa, tepkime hızı nasıl değişir?
c) Tepkimenin bu sıcaklıktaki hız sabitinin sayısal
değerini bulunuz.
d) Tepkime, 0,1 M X(g) ve 0,1 M Y(g) ile aynı
sıcaklıkta gerçekleştirilirse hız kaç mol/L.s olur?
e) Tepkime için iki basamaktan oluşan bir
mekanizma yazınız.
Sayfa 28
41. Üç ayrı kaba, miktar ve derişimleri aynı olan HCl
çözeltileri konuyor. Birinci kaba 1 tane 4 gramlık,
ikinci kaba 2 tane 4 gramlık ve üçüncü kaba 1 tane 8
gramlık Zn bilye atılıyor.
Zn(k)+2HCl(suda)ZnCl2(suda)+H2(g)
tepkimesine göre, aynı sıcaklıkta, kaplardaki H2(g)
çıkış hızlarını karşılaştırınız.
42. Kapalı bir kapta büyük parçalar halindeki C katısı ile
O2 gazı arasında
C(k) + O2(g)

CO2(g)
tepkimesi gerçekleşmektedir. Aşağıdaki işlemler
uygulandığında tepkime hızı ve hız sabiti nasıl
değişir?
a) Sıcaklığı yükseltmek
b) Karbon parçalarını toz haline getirmek
c) Katalizör kullanmak
d) Karbon parçalarının miktarını artırmak(yüzey
artışını unutmayınız)
e) Kab hacmini küçültmek
43. H2O2(suda)+Br (suda)BrO (suda)+H2O(s)
(yavaş)
+
BrO (suda)+H3O (suda)HBrO(suda)+H2O(s)
(hızlı)
+
HBrO(suda)+H3O (suda)2H2O(s)+Br2(suda)
(hızlı)
Sulu çözeltide gerçekleşen bir kimyasal tepkimenin
mekanizmasındaki adımlar yukarıdaki gibidir.
a) Tepkimede katalizör kullanılmış mıdır?
b) Tepkime kabına bir miktar CaBr2(k) eklenip
çözünmesi sağlanırsa tepkime hızı nasıl değişir?
c) Tepkime kabına bir miktar su eklenirse, tepkime
d) Net tepkime denklemini yazınız.
e) Tepkimenin hız bağıntısını yazınız.
f) Tepkimedeki ara ürünleri yazınız.
44. Sabit hacimli bir kapta gerçekleşen
S(k) + O2(g)  SO2(g) + Isı
tepkimesinin hızını aşağıdaki etkiler nasıl değiştirir?
a) Katalizör kullanmak
b) Sıcaklığı yükseltmek
c) S katısını toz haline getirmek
d) Ortama He gazı eklemek
e) Ortama O2 gazı eklemek
+
45. CO2(g)+H2O(g)H (suda)+HC (suda)
tepkimesinin hızını ölçmek için, aşağıdakilerden
hangisi ya da hangilerinden yararlanılabilir?
a) Gaz basıncındaki azalma
b) Elektrik iletkenliğindeki artma
c) Sıvı hacmindeki değişme
Mustafa Atalay
-
+
46. H2O2(suda)+3I (suda)+2H (suda)2H2O(s)
tepkimesi için aşağıdaki mekanizma verilmektedir.
H2O2(suda)+ I (suda) IO (suda) + H2O(s)
(yavaş)
+
IO (suda) + H (suda)  HIO(suda)
(hızlı)
+
HIO(suda)+H (suda)+I (suda)H2O(s)+I2(s)
(hızlı)
I (suda) + I2(s) 
(hızlı)
buna göre, aşağıdaki işlemler tepkime hızını nasıl
değiştirir?
a) Su eklemek
b) H2O2 derişimini 2 katına çıkarıp, I derişimini
yarısına düşürmek
+
c) H derişimini yarıya düşürmek
d) H2O2 derişimini yarısına düşürüp, I derişimini 3
katına çıkarmak
+
e) H2O2 derişimini 2 katına çıkarıp, H derişimini
yarısına düşürmek
47. Zn(k)+2HCl(suda)ZnCl2(suda)+H2(g)
Diğer
tepkime
koşullarının
aynı
tutulması
durumunda, aşağıdakilerden hangisi tepkimenin
hızını artırmaz?
A) Katı çinko miktarını artırmak
B) Çinkoyu parçalara bölmek
C) HCl derişimini artırmak
D) Kaba su eklemek
E) Sıcaklığı artırmak
48. 2Mn
-
+
(suda)+10Cl (suda)+16H (suda)
+2
2Mn (suda)+5Cl2(g)+8H2O(s)
Diğer
tepkime
koşullarının
aynı
tutulması
durumunda, aşağıdakilerden hangisi tepkimenin
hızını artırmaz?
A) KMnO4 eklemek
B) HCl eklemek
C) NaOH eklemek
D) Sıcaklığı yükseltmek
E) Uygun bir katalizör eklemek
49. Gaz fazında gerçekleşen bir kimyasal tepkimede,
sıcaklık artırılırken, tepkimenin gerçekleştiği kabın
hacmi küçültülüyor. Buna göre, aşağıdaki soruları
yanıtlayınız.
a) Tepkimenin hız sabiti nasıl değişir?
b) Tepkimenin hızı nasıl değişir?
c) Birim zamandaki çarpışma sayısı nasıl değişir?
Sayfa 29
50. A(g)+3B(g)+2C(g)E(g)+2F(g)
tepkimesinin hız bağıntısını belirleyebilmek için
aşağıdaki deneyler yapılmıştır.
I. Tepkime kabının hacmi yarıya düşürüldüğünde,
hız 8 katına çıkmaktadır.
II. A ve B derişimleri üçer katına çıkarıldığında, hız
27 katına çıkmaktadır.
III. B ve C derişimleri 2 katına çıkarıldığında, hız 4
katına çıkmaktadır.
Buna göre tepkimenin hız bağıntısını yazınız.
51. 2X(suda)+3Y(suda)Z(suda)+2T(suda)
I. Çözeltiye, çözelti hacminin iki katı kadar su
eklendiğinde, hız 1/9'una düşüyor.
II. X ve Y derişimleri üçer katına çıkarıldığında, hız 9
katına çıkıyor.
III. X derişimi sabit tutularak Y derişimi 2 katına
çıkarıldığında hız 4 katına çıkıyor.
52. A(g)+3B(g)+2C(g)E(g)+2F(g)
II. C'nin derişimi sabit tutularak,A ve B derişimleri
üçer katına çıkarıldığında, hız 27 katına çıkmaktadır.
III. A'nın derişimi sabit tutularak, B ve C derişimleri 2
katına çıkarıldığında, hız 4 katına çıkmaktadır.
53. A(g)+3B(g)+2C(g)E(g)+2F(g)
I. A, B ve C derişimleri 2 katına çıkarıldığında, hız 8
katına çıkmaktadır.
II. C derişimi sabit tutularak,A ve B derişimleri üçer
III. A derişimi sabit tutularak, B ve C derişimleri 2
Mustafa Atalay
+
54. 5H2C2O4(suda)+2Mn (suda)+6H (suda)
+2
10CO2(g)+2Mn (suda)+8H2O(s)
KMnO4 çözeltisi menekşe renklidir. Buna göre,
yukarıda verilen tepkimenin hızını inceleyebilecek
yöntemler öneriniz ve aşağıdaki soruları yanıtlayınız.
a) Tepkime süresince elektrik iletkenliğinde nasıl bir
değişme olur?
b) Tepkime süresince basınç nasıl değişir?
c) Tepkime süresince renk nasıl değişir?
d) Tepkimenin gerçekleştiği kaba su eklenirse
e) Tepkimenin gerçekleştiği kaba katı NaOH
-
+
55. 5Br (suda)+Br (suda)+6H (suda)

3Br2(s)+3H2O(s)
+ 2
tepkimesinin hız bağıntısı TH=k.[Br ].[Br ].[H ]
Yukarıda verilen tepkimenin hızını inceleyebilecek
yöntemler öneriniz ve aşağıdaki soruları yanıtlayınız.
a) Tepkime süresince elektrik iletkenliğinde nasıl bir
değişme olur?
b) Tepkime süresince basınç nasıl değişir?
c) Tepkime süresince renk nasıl değişir?
d) Tepkimenin gerçekleştiği kaba su eklenirse
e) Tepkimenin gerçekleştiği kaba katı NaOH
f) Çözelti hacmi iki katına çıkarıldığında hız nasıl
değişir?
g) Br derişimi 4 katına çıkarıldığında, tepkime hızı
nasıl değişir?
+
h) H derişimi 2 katına çıkarılırsa hız nasıl değişir?
i) Br derişimi 3 katına çıkarılırsa hız nasıl değişir?
j) Br
ve Br derişimi 2 katına çıkarılırsa hız nasıl
değişir?
Yukarıda verilen tepkime için aşağıdaki soruları
yanıtlayınız.
a) Ortama NaOH eklemek tepkime hızını nasıl
değiştirir?
+
b) H iyonları derişimini artırmak tepkime hızını nasıl
değiştirir?
c) Zn katısını toz haline getirmek tepkime hızını nasıl
değiştirir?
d) Tepkime kabına su eklemek tepkime hızını nasıl
değiştirir?
Sayfa 30
57. X + Y  XY
(yavaş)
XY + Y  XY2
(hızlı)
XY2 + Z  X + Y2Z
(hızlı)
Yukarıda 3 basamakta gaz fazında gerçekleşen bir
tepkime mekanizması verilmiştir. Buna göre
a) Tepkimenin hız bağıntısını yazınız.
b) Tepkimede katalizör kullanılmış mıdır?
c) Tepkimedeki ara ürünler hangileridir?
d) Z derişimi 2 katına çıkarılırsa hız nasıl değişir?
e) Kaba X eklenmesi hız sabitini nasıl değiştirir?
f) Y ve Z derişimleri 3 katına çıkarılırsa hız nasıl
değişir?
58. C(k) + O2(g)  CO2(g)
tepkimesinin
gerçekleştiği
kaba
değişiklikler uygulandığında tepkime
değişir?
a) C(k) miktarının artırılması
b) Kömürün küçük parçalara bölünmesi
c) Hava basıncının artırılması
d) Kap hacminin artırılması
e) Sıcaklığın artırılması
-
aşağıdaki
hızı nasıl
+

3Br2(s)+3H2O(s)
tepkimesi için aşağıdak soruları yanıtlayınız.
a) Br
iyonunun harcanma hızı ile Br iyonunun
harcanma hızını karşılaştırınız.
+
b) H iyonunun harcanma hızı ile Br iyonunun
+
c) Br
iyonunun harcanma hızı ile H iyonunun
d) 1 litrelik çözeltide, 0,01 M Br iyonları derişimi,50
saniyede 0,005 M'a düşüyor. Buna göre Br2(s)'nın
oluşma hızı kaç mol/s olur?
+2
+2
60. Cu (suda) + Zn(k)  Cu(k) + Zn (suda)
tepkimesi için aşağıdaki soruları yanıtlayınız.
a) Tepkime kabına aynı sıcaklıkta su eklemek
tepkime hızını nasıl değiştirir?
b) Tepkime kabının sıcaklığını değiştirmek tepkime
hızını nasıl değiştirir?
c) Oluşan Cu katısını toz haline getirmek tepkime
hızını nasıl değiştirir?
d) Zn katısını toz haline getirmek tepkime hızını
nasıl değiştirir?
Mustafa Atalay
61. 2NO2(g) + F2(g)  2NO2F(g)
tepkimesi iki basamaklı bir mekanizmaya sahiptir.
Sabit sıcaklıkta, hız bağıntısını belirleyebilmek için
II. F2(g)'nin kısmi basıncı yarıya düşürüldüğünde, hız
yarıya düşmektedir.
Buna göre,
a) tepkimenin hız bağıntısını yazınız.
b) NO2(g) derişiminin iki katına çıkarılması hızı nasıl
değiştirir?
62. 2NO(g)  N2O2(g)
(hızlı)
N2O2(g) + H2(g)  N2O(g) + H2O(g) (yavaş)
N2O(g) + H2(g)  N2(g) + H2O(g)
(hızlı)
mekanizması verilen kimyasal tepkime için
a) Net tepkime denklemini yazınız.
b) Ara ürün ya da ürünleri yazınız.
c) H2(g) derişiminin iki katına çıkarılması hızı nasıl
değiştirir?
63. H2(g) + 2ICl(g)  I2(g) + 2HCl(g)
tepkimesi
iki
basamakta
gerçekleşmektedir.
Tepkimenin hızlı basamağı,
ICl(g) + HI(g)  I2(g) + HCl(g)
olduğuna göre,
a) yavaş basamağın denklemini yazınız.
b) tepkimenin hız bağıntısını yazınız.
c) sabit sıcaklıkta kap hacmi yarıya düşürülürse
tepkimesi,aynı sıcaklıkta,
I. 1 M 200 ml HCl çözeltisi üzerine toz halinde
0,4 mol Zn(k)
II. 0,5 M 400 ml HCl çözeltisi üzerine iri
parçalar halinde 0,2 mol Zn(k)
eklenerek gerçekleştiriliyor. Buna göre,
a) I. ve II. tepkimelerde H2 gazının çıkış hızlarını
b) I. ve II. tepkimelerde açığa çıkan H2 gazlarının
aynı koşullarda hacimlerini karşılaştırınız.
65. Sabit hacimli bir kapta gerçekleşen kimyasal
tepkimede kap ısıtıldığında,
a) birim zamandaki etkin çarpışma sayısı nasıl
değişir?
b) eşik enerjisini aşan tanecik sayısı nasıl değişir?
c) tepkimenin hızı nasıl değişir?
d) hız sabiti(k) nasıl değişir?
Sayfa 31
66. 2XY(g) + Z2(g)  X2Y(g) + Z2Y(g)
tepkimesinde farklı derişimlerle yapılan deneylerin
sonuçları aşağıda verilmiştir.
Dene [ XY ]
y mol/L
[ Z2 ]
mol/L
[
Z2Y
]'nin
oluşma
hızı(mol/L.
s)
1
0,30
0,80
2x10
-2
2
0,15
0,80
5x10
-3
3
0,60
0,20
2x10
-2
Buna göre,
yazınız.
e) Tepkime derişimlere kaçıncı dereceden
bağlıdır?
67. 2X(g) + 3Y(g)  X2Y3(g)
Dene [ X ]
y mol/L
[Y]
mol/L
[
X2Y3
]'nin
oluşma
hızı(mol/L.
s)
-2
1
0,04
0,02
4x10
2
0,08
0,04
3,2x10
0,06
-2
3
0,01
9x10
-3
Buna göre,
yazınız.
68. Zn(k)+2HCl(suda)ZnCl2(suda)+H2(g) tepkimesinde
açığa çıkan H2 gazının oluşma hızını artırmak için
aşağıdakilerden hangisi ya da hangilerini yapmak
uygundur?
a) Zn metalini toz haline getirmek.
b) Çözelti sıcaklığını artırmak
c) Çözelti hacmini artırmak
Mustafa Atalay
69. Bir kimyasal tepkimede kullanılan katalizör,
a) tepkime hızını nasıl değiştirir?
b) tepkimenin hız sabitini nasıl değiştirir?
c) çarpışma sayısını nasıl değiştirir?
d) etkin çarpışma sayısını nasıl değiştirir?
e) aktifleşme enerjisini nasıl değiştirir?
f) tepkime mekanizmasını nasıl etkiler?
g) tepkime ısısını nasıl etkiler?
h) tepkimeyi başlatmak için gerekli midir?
i) net tepkime denkleminde nasıl gösterilir?
70. 2NH3(g) + 3Cl2(g)  N2(g) + 6HCl(g)
tepkimesinde harcanan Cl2 gazının derişiminin
zamana bağlı değişimi aşağıdaki tabloda
verilmiştir.
[Cl2] mol/lt
Zaman(s)
0,05
0
0,03
10
0,02
30
0,01
60
0,00
100
Buna göre aşağıdaki soruları yanıtlayınız.
a) Cl2 gazının 100 saniyedeki ortalama harcanma
hızı kaç mol/lt.s'dir?
b) 0-10 s zaman aralığında NH3 gazının ortalama
harcanma hızı kaç mol/lt.s olur?
c) 60 saniye sonunda 1 litrelik tepkime kabında
kaç mol N2 gazı bulunur?
71. Aynı sıcaklıkta bulunan üç kap ve içlerindeki X(g)
ve Y(g) mol sayıları aşağıdaki gibidir.
I. V lt hacmindeki kapta 1 mol X(g) ve 2 mol Y(g)
II. V lt hacmindeki kapta 4 mol X(g) ve 1 mol Y(g)
III. 2V lt hacmindeki kapta 4 mol X(g) ve 2 mol Y(g)
Bu kaplarda,
X(g) + 2Y(g)  XY2(g)
tepkimesi tek basamakta gerçekleştiğine göre,
a) tepkime hızlarını karşılaştırınız.
b) oluşan ürün mol sayılarını karşılaştırınız.
72. Aşağıda verilen tepkimelerden hangilerinin hızı
iletkenlik değişimi gözlenerek ölçülebilir?
a) CH3COOH(suda)+OH (suda)
CH3COO (suda)+H2O(s)
+2
b) Mg (suda)+C2 (suda)MgC2O4(k)
+
c) CN (suda)+H3O (suda)HCN(suda)+H2O(s)
+
d)
(suda)+5I (suda)6H 3I2(suda)+3H2O(s)
e) CaO(k) + CO2(g)  CaCO3(k)
Sayfa 32
73. X(k) + Y(g)  2Z(g) + Isı
Kapalı
bir
kapta
gerçekleşen
yukarıdaki
tepkimede, birim zamanda oluşan Z tanecikleri
sayısını, aşağıda yapılan etkiler nasıl değiştirir?
a) Kaba Y gazı eklenmesi
b) Sıcaklığın artırılması
c) Kabın hacminin artırılması
d) Katalizör kullanılması
e) X katısının toz haline getirilerek kullanılması
74. X(k) + Y(g)  2Z(g) + Isı
Kapalı
bir
kapta
gerçekleşen
yukarıdaki
tepkimede, birim zamanda harcanan Y tanecikleri
sayısını, hız sabitini ve ileri tepkimenin aktifleşme
enerjisini, aşağıda yapılan etkiler nasıl değiştirir?
a) Kaba Y gazı eklenmesi
b) Sıcaklığın artırılması
c) Kabın hacminin artırılması
d) Katalizör kullanılması
e) X katısının toz haline getirilerek kullanılması
75. Tek basamakta gerçekleştiği varsayılan
NO(g) + O3(g)  NO2(g) + O2(g)
tepkimesinin belirli bir sıcaklıktaki hız sabiti(k)
-2
sayısal değeri 1x10 'dir. Aynı sıcaklıkta, tepkime
kabında 0,1'er mol NO ve O3 gazları olduğu anda
-4
tepkimenin başlangıç hızı 1x10
mol/lt.sn
ölçüldüğüne göre, tepkimenin gerçekleştiği kap
hacmi kaç litredir?
-
+
-
76. H2O2 + Cl + H  H2O + HClO
(yavaş)
+
HClO + H + Cl  H2O + Cl2
(hızlı)
b) tepkimenin hız denklemini yazınız.
c) ara ürünleri yazınız.
-
79.
NO2(g) + CO(g)  NO(g) + CO2(g)
tepkimesi için önerilen mekanizma aşağıdaki gibidir.
NO2(g) + NO2(g)  NO(g) + N (suda) (yavaş)
N (suda) + CO(g)  NO2(g) + CO2(g) (hızlı)
Buna göre,
a) tepkimenin hız bağıntısını yazınız.
b) NO2 ve CO gazlarının mol sayısı iki katına
çıkarıldığında tepkime hızı nasıl değişir?
c) Tepkime kabının hacmi 3 katına çıkarıldığında
80. C2H4(g) + 3O2(g)  2CO2(g) + 2H2O(g)
tepkimenin aktifleşme enerjisi ise 320 kkal'dir.
CO2(g) ve H2O(g) bileşiklerinin molar oluşum
entalpileri sırasıyla -94 kkal ve -58 kkal olduğuna
göre,
a) C2H4(g) bileşiğinin molar oluşum entalpisi kaç kkal
olur?
b)
Tepkimenin
potansiyel
enerji(PE)-tepkime
koordinatı(TK) grafiğini çiziniz.
c) Tepkime ekzotermikmidir?
-
77. H2O + ClO  HOCl + OH
(hızlı)
I + HOCl  HOI + Cl
(yavaş)
HOI + OH  H2O + OI
(hızlı)
b) ara ürünleri yazınız.
c) katalizörü yazınız.
d) su eklenerek hacim 2 katına çıkarılırsa hız nasıl
değişir?
Mustafa Atalay
78. İki basamakta gerçekleşen
2A(k) + 2B(g)  2AB(g)
tepkimesinin mekanizmasındaki hızlı adım,
C(g) + B(g)  2AB(g)
olduğuna göre,
a) tepkimenin yavaş basamağını yazınız.
b) tepkimenin hız bağıntısını yazınız.
c) tepkime kabının hacmi yarıya düşürüldüğünde,
d) A derişimi 3 katına çıkarılırsa hız nasıl değişir?
81.
3B(g)+2C(g)E(g)+2F(g)
I. B derişimi sabit tutularak C derişimi 2 katına
çıkarıldığında, tepkime hızı 4 katına çıkıyor.
II. C ve B derişimleri üçer katına çıkarıldığında,
tepkime hızı 27 katına çıkıyor.
Sayfa 33
-
+

3Br2(s)+3H2O(s)
tepkimesinin hız bağıntısı,
+ 2
Hız = k.[Br ].[Br ].[H ]
olduğuna göre, aşağıdaki işlemlerden hangileri
tepkime hızını 4 katına çıkarır?
a) Çözelti hacmini yarıya indirmek
b) Br derişimini 4 katına çıkartmak
c) Br derişimini 4 katına çıkartmak
+
d) H derişimini 2 katına çıkartmak
e) Br ve Br derişimini 2 katına çıkartmak
83.
2X(g) + 3Y(g)  2Z(g)
2
tepkimesinin hız bağıntısı k.[X] .[Y] şeklindedir. Buna
göre, aşağıdaki işlemlerde tepkime hızı nasıl
değişir?
a) Sabit sıcaklıkta hacim iki katına çıkarılıyor.
b) X miktarı iki katına çıkarılıyor.
c) Y miktarı 3 katına çıkarılıyor.
d) X miktarı 3 katına çıkarılırken, Y miktarı yarıya
düşürülüyor.
e) Sıcaklık ve hacim sabit tutularak, kaba Ne gazı
ekleniyor.
f) Sıcaklık ve basınç sabit tutularak, kaba Ne gazı
ekleniyor.
84. Gaz fazında gerçekleşen bir kimyasal tepkimede,
sıcaklık
artırılırken
tepkime
kabının
hacmi
küçültülüyor. Buna göre,
a) tepkime hızı nasıl değişir?
b) ileri tepkimenin aktifleşme enerjisi nasıl değişir?
c) hız sabiti nasıl değişir?
d) birim zamanda gerçekleşen çarpışma sayısı nasıl
değişir?
85. Gaz fazında gerçekleşen bir kimyasal tepkimede
sıcaklık artışı aşağıdakilerden hangilerini değiştirir?
I. Etkin çarpışma sayısı II. Hız sabiti
III. Eşik enerjisi
IV. Ortalama kinetik enerji
Mustafa Atalay
86. İki basamaktan oluşan bir tepkimedeki yavaş ve
hızlı adımların tepkime denklemleri şöyledir:
X (g) + Y2(g)→XY2(g)
(yavaş)
XY2 (g)+X(g)→2XY(g)
(hızlı)
b) Tepkimenin hız bağıntısını yazınız.
c) Tepkimenin hızı derişimlere kaçıncı dereceden
bağlıdır?
d) Hangi basamağın aktifleşme enerjisi daha
yüksektir?
e) Tepkimedeki ara ürünü yazınız.
f) Hangi basamakta eşik enerjisini aşan tanecik
sayısı daha fazladır?
g) Sıcaklığın artırılması basamakların hızını nasıl
etkiler?
h) Katalizör kullanılması mekanizmayı nasıl
etkiler?
87. X(g) + 3Y(g) + 2Z(g)  T(g) + 2L(g)
tepkimesi için sabit sıcaklıkta yapılan deneylerin
Dene
y
[ X]
[Y]
Deney
mol/L mol/L
[
Z]
mol/L
Tepkime
hızı
(mol/L.s)
1
0,1
0,1
0,1
1x10
-4
2
0,2
0,1
0,1
2x10
-4
3
0,1
0,2
0,2
4x10
-4
4
0,1
0,1
0,2
1x10
-4
yazınız.
d) Tepkime kabının hacmi dört katına çıkarılırsa
nasıl değişir?
i) Net tepkimenin endotermik olduğunu varsayarak
k) Mekanizmadaki hangi basamakta eşik enerjisini
aşan tanecik sayısı en az olur?
l)
Sıcaklığın
artırılması
mekanizmadaki
basamakların hızını nasıl etkiler?
Sayfa 34
88.
+4
+2
+3
+4
2Ce + Mn  2Ce + Mn
+4
+
+2
+3
Mn + Tl  Mn + Tl
Mekanizması yukarıda verilen tepkime, sulu
çözeltide gerçekleşmektedir. Bu tepkime için,
b) Tepkimedeki katalizörü yazınız.
c) Tepkimedeki ara ürünü yazınız.
89. Sabit
sıcaklıkta
gerçekleşen
aşağıdaki
değişimlerde, hacim küçültüldüğünde hangilerinde
toplam basınç değişmez?
a) H2O(s)  H2O(g)
b) H2(g) + Cl2(g)  2HCl(g)
c) N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g)
90. X + Y  XY
(yavaş)
XY + Z  T
(hızlı)
gaz fazında gerçekleşen ve mekanizması yukarıda
verilen tepkimenin hem hızını hem de
mekanizmasını değiştiren etki, aşağıdakilerden
hangisi yada hangilerinde verilmiştir?
a) Sıcaklık artırılırken hacmin küçültülmesi
b) X derişimi artırılırken hacmin küçültülmesi
c) Y derişimi artırılırken katalizör eklenmesi
d) Sıcaklık artırılırken katalizör eklenmesi
e) Sıcaklık düşürülürken kap hacminin artırılması
91. 2X(g) + 3Y(g)  X2Y3(g)
Dene [ X ]
y mol/L
[Y]
mol/L
[
X2Y3
]'nin
oluşma
hızı(mol/L.
s)
1
0,1
0,1
1x10
-4
2
0,1
0,3
3x10
-4
3
0,2
0,2
4x10
-4
Buna göre,
yazınız.
g) X ve Y gazlarının başlangıç derişimlerinin 1'er
mol/lt olması durumunda, X2Y3 gazının başlangıçta
oluşma hızı kaç mol/lt.s olur?
Mustafa Atalay
YANITLAR
2
1. a) k.[X].[Y] b) X + 2Y  c) 25 d) 8 e) 27 f) 3
2
2
g) 1,2 i) lt /mol .s
2
2. a) k.[XY].[Y] b) XY + 2Y  c) 2 d) 8 e) 27
f) 3
2
3. a) k.[Y] .[Z] b) Z + 2Y  c) 10 d) 1/8 e) 27
f) 3 g) 2,1
-2
4. a) k.[X].[Z] b) X + Z  c) 1,125x10 d) 1/4 e)
9
f) 2 g) 1,1 i) lt/mol.s
2
5. a) k.[X] .[Z] b) 2X + Z  c) 5 d) 1/8 e) 27 f)
2
2
3 g) 2,1
j) lt /mol .s
-3
-3
6. Hız(NH3)= 8x10
Hız(H2O)= 6x10
-3
-3
7. Hız(N2)= 2x10
Hız(H2O)= 6x10
-3
-3
8. Hız(NH3)= 2x10
Hız(N2)= 1x10
9. a) k.[Y].[Z] b) Y + Z  c) 0,05 d) 1/16 e) 81
f) 2 g) 1,1
j) lt/mol.s
-3
-3
10. Hız(NH3)= 2x10
Hız(H2O)= 3x10
-4
11. 1,5x10
-3
12. 1x10
-5
13. 2,4x10
14. a) k.[X].[Y].[Z] b) X + Y + Z  c) 50 d) 1/8 e)
2
2
8 f) 3 g) 1,1,1 j) lt /mol .s
-3
-3
15. Hız(O2)= 1,25x10
Hız(H2O)= 1,5x10
-6
-6
16. Hız(NO2)= 2x10
Hız(O2)= 1x10
-7
-7
17. Hız(NO2)= 8x10
Hız(O2)= 2x10
-6
-6
18. Hız(NO2)= 4x10
Hız(O2)= 2x10
19. a,j,k,y renk
c,ç,d,t iletkenlik
ç,e,f,g,h,j,l,m,n,o,p,s,u,v,z basınç değişimi
f,h,i,p, basınç artışı
-5
-4
20. a) 1x10
b) 2,24x10
-3
21. 2x10
22. a) 1,8
-2
23. 1x10
24. a) 5
c) 1
25. a) 118 b) 22
26. a) k.[A].[B] b) D
c) hayır d) 1,5 e) 4
27. a) k.[SO2] b) NO c) NO2 d) değişmez e) 1/4
28. a) 15,9 b) -53
29. X2 + Y2 
2
30. a) k.[A].[B] b) C c) yok d) 1/8 e) 27
+
31. a) H2O2 + 2I + 2H3O  4H2O + I2
b) k.[ H2O2].[I ] c) IO , HIO d) yok e) 1/4
32. 1>3>2
33. 2>1>4>3
34. 3>1>4>2>5
35. tümünün
36. a) 4 b) değişmez c) Artar d) azalır e) hayır f)
F
37. 22
2
2
38. lt /mol .s
Sayfa 35
39. lt/mol.s
-1
40. a) 2 b) 1/4 c) 10 d) 1x10
41. 2>3>1
42. a) artar-artar b) artar-değişmez c) artar-artar
d) artar-değişmez e) artar-değişmez
43. a) hayır b) artar c) azalır
+
d) H2O2 + 2Br + 2H3O  4H2O + Br2
e) k.[ H2O2].[Br ] f) BrO , HBrO
44. a) artar b) artar c) artar d) artar e) artar
f)
azalır
45. a, b, c
46. a) azaltır b) değişmez c) değişmez d) artar
e)
artar
47. d
48. c
49. a) artar b) artar c) artar
2
50. k.[A].[B]
2
51. k.[Y]
2
52. k.[A].[B]
2
53. k.[B] .[C]
54. a) azalır b) artar c) açılır d) azalır e) azalır
55. a) azalır b) değişmez c) renksiz
d) azalır e)
azalır
f) azalır g) 4 katına çıkar h) 4 katına çıkar i) 3
katına çıkar j) 4 katına çıkar
56. a) azalır b) artar c) artar d) azalır
57. a) k.[X].[Y]
b) X c) XY, XY2 d) değişmez e)
değişmez f) 3 katına çıkar
58. a) artar b) artar c) artar d) azalır e) artar
-5
59. a) 1/5 b) 5/6 c) 1/6 d) 6x10
60. a) azalır b) hızı değişir c) değişmez d) artırır
61. a. k.[NO2].[F2] b. iki katına çıkar
62. a. 2NO + 2H2  N2 + 2H2O
b. N2O2 ve N2O c. 2 katına çıkar
63. a. 2ICl + H2  HI + HCl
b. k.[ICl].[H2] c. hız 4 katına çıkar
64. a. I>II b. I=II
65. a. artar b. artar c. artar d. artar
2
66. a. k.[XY] .[Z2] b. 2XY + Z2  ………
c. 5/18
d. 8 katına çıkar e. 3
67.
68.
69. a. artırır b. artırır c. değiştirmez d. artırır
e. düşürür f. değiştirir g. değiştirmez h. hayır i.
ok işaretinin üstünde. Net tepkimede gösterilmez.
-4
-3
70. a. 5x10
b. 2x10
c. 0,04/3
71. a. I=II>III b. I=III>II
72. b, c, d
73. a. artırır b. artırır c. azaltır d. artırır e. artırır
74. a. artırır, değiştirmez, değiştirmez
b. artırır, artırır, değiştirmez
c. azaltır, değiştirmez, değiştirmez
Mustafa Atalay
d. artırır, artırır, azaltır
e. artırır, değiştirmez, değiştirmez
75. 1 litre
+
76. a. H2O2 + 2Cl + 2H  Cl2 + 2H2O
+
b. k.[H2O2].[Cl ].[H ]
c. HCl
Sayfa 36

kimyasal tepkimelerin hızı - Mustafa Atalay

Transkript

Benzer belgeler

dönme dolbın hareketi - antakyaatakoleji.k12.tr

Bir malzeme yanlış tanka yüklenirse ne olur?

Buraya - Kimyasanal.com

Fiziksel ve Kimyasal Değişimler

Hafta 3-Hız, Seyir Süresi ve Gecikmeler

Kimyasal Reaksiyonlarda Enerji

Hız Ölçüm Deneyi - Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü