5. KİMYASAL TEPKİMELERDE HIZ-2

(1)

HIZ-2

11.5.2. Tepkime Hızını Etkileyen Faktörler

AYT - 11. Sınıf

(2)

KİMYASAL TEPKİMELERDE HIZ

Mekanizmalı (Çok Basamaklı) Tepkimelerde Hız İfadesi

Kimyasal tepkimeler iki ya da üç taneciğin çarpıştığı basit adımlar dizisi üzerinden yürüyebilir. Bu basit adımlar dizisine

tepkime mekanizması denir. Tepkimenin izlediği yol tepkimenin mekanizmasıdır.

Tek basamaklı Tepkime Mekanizmalı Tepkime

A(g) + B(g) → C(g) 1. adım: X(g) + Y (g) → Z(g) yavaş 2. adım: Z(g) + T(g) → M(g) hızlı --- Tepkime: X(g) + Y (g) + T(g) →M(g)

1. basamak

2. basamak

(3)

Ara ürün: Tepkimede yer alan bir basamakta oluşup sonraki basamakların herhangi birinde harcanan maddeye denir.

Katalizör: Kimyasal bir tepkimeye katıldığında eşik enerjisini düşürerek tepkimenin hızını arttıran, tepkime sonunda miktar ve özelliklerini kaybetmeden geri elde edilen maddelere katalizör denir.

Katalizör mekanizmada üst basamaklardan birinin girenler kısmında yer alır ve sonraki basamakların herhangi birinde açığa çıkar.

Ara ürün ve katalizör net tepkimede yer almaz.

(4)

ÖRNEK 1.

(5)

(6)

Ara ürün ve Katalizör

1. adım: X(g) + K(g) → Y(g) 2. adım: Y(g) + Z(g) → K(g) + T(g) --- Net Tepkime: X(g) + Z(g) → T(g)

K(g) : Yukarıdaki bir basamakta girenler kısmında, sonraki bir basamakta ürün olarak oluştu. Net tepkimede yok, katalizördür.

Y(g): Yukarıdaki bir basamakta açığa çıktı ve sonraki bir basamakta harcandı. Net tepkimede yok, ara üründür.

(7)

Hız İfadesi

Mekanizmalı tepkimelerde, tepkime hızını en yavaş basamak belirler.

! Tepkimenin hız denklemi;

mekanizmanın en yavaş basamağındaki tepkimeye

girenlerin derişimlerine göre yazılır.

(8)

Mekanizmalı (Çok Basamaklı) Tepkimelerde Hız İfadesi

Tepkime hız ifadesi; yavaş basamak olan I. basamağa göre yazılır.

Hız = k [H₂].[ICl]

I. basamakta oluşan ve II. Basamakta harcanan HI ara üründür ve net tepkimede yer almaz.

Bu tepkimede katalizör kullanılmamıştır.

(9)

Yavaş olan I. Basamağın

eşik enerjisi, II. Basamağın

aktivasyon enerjisinden

daha büyüktür. Tepkime

hızını bu basamak belirler.

(10)

ÖRNEK 3.

(11)

(12)

ÖRNEK 5.

(13)

TYT AYT

Kazanımlara göre sınıflandırılmış çıkmış TYT-AYT sınav soruları ve daha fazlası…

ÖSYM ANALİZ KİMYA Kitabımızda..

(14)

ÖRNEK 7.

(15)

(16)

TEPKİME HIZINA ETKİ EDEN FAKTÖRLER

1. Tepkimeye Giren Maddelerin Türü 2. Temas Yüzeyi

3. Derişim

4. Basınç ve Hacmin Tepkime Hızına Etkisi 5. Sıcaklığın Tepkime Hızına Etkisi

6. Katalizörün Tepkime Hızına Etkisi

(17)

1. Tepkimeye Giren Maddelerin Türü

Kimyasal tepkimelerin hızı tepkimeye giren maddelerin cinsine

bağlıdır.

• Çok sayıda bağın koptuğu ve çok sayıda yeni bağın oluştuğu tepkimeler yavaştır.

• Ürünler çok sayıda maddenin bir araya gelmesiyle oluşuyorsa yavaştır.

• Zıt yüklü iyonların birleşmesiyle oluşan tepkimeler çok hızlıdır.

• Aynı yüklü iyonlar arasında gerçekleşen tepkimeler yavaştır.

• Çok atomlu iyonlar arasındaki tepkimeler genelde hızlıdır.

(18)

ÖRNEK 9.

(19)

Tepkimeye giren maddelerin birbirleri ile temas ettiği yüzey artarsa tepkime hızı da artar.

• Temas yüzeyi arttığında tepkimeye ait hız sabiti (k) nın sayısal değeri artar.

Levha, parça ve toz alüminyumun, eşit derişimli HCl çözeltisi ile tepkimesi sonucu birim zamanda açığa çıkan H₂ gazı miktarları III > II > I şeklindedir.

(20)

ÖRNEK 10.

(21)

(22)

3. Derişimin Tepkime Hızına Etkisi

Tepkimeye giren maddelerin derişimi artarsa tepkime hızı da artar. Reaktiflerin derişimi arttığında etkin çarpışma sayısı artar. Böylece eşik enerjisini geçen tanecik sayısı artmış olur.

Tepkimeye ait hız bağıntısında yer almayan maddelerin derişimlerindeki değişme tepkime hızını etkilemez.

(23)

(24)

ÖRNEK 13.

(25)

(26)

4. Basınç ve Hacmin Tepkime Hızına Etkisi

• Gaz fazında gerçekleşen bir tepkimede hacim küçültülürse basınç artar. Moleküller birbirine yaklaşır ve çarpışma olası- lıkları artar. Bu da tepkimeyi hızlandırır.

• Sulu fazda gerçekleşen tepkimelerde ortama su eklenirse hacim artar, derişim azalır, tepkime hızı azalır.

(27)

(28)

ÖRNEK 16.

(29)

Sıcaklık artışı endotermik veya ekzotermik bütün tepkimelerin hızını arttırır.

Sıcaklık arttığında;

• Tepkime ortamındaki taneciklerin ortalama kinetik enerjisi artar.

• Taneciklerin hızı artar.

• Toplam çarpışma sayısı ve etkin çarpışma sayısı artar.

• Eşik enerjisi engelini aşan tanecik sayısı artar.

• Aktifleşmiş kompleks oluşturabilecek tanecik sayısı artar.

• Eşik enerjisinin değeri değişmez.

• Hız sabitinin (k) sayısal değeri artar.

• Tepkime hızı artar.

(30)

KİMYASAL TEPKİMELERDE HIZ Sıcaklık arttığında eşik enerjisinin değeri değişmez. Eşik

enerjisini aşan taneciklerin sayısı artar.

(31)

(32)

ÖRNEK 18.

(33)

(34)

6. Katalizörün Tepkime Hızına Etkisi

Kimyasal bir tepkimeye katıldığında eşik enerjisini düşürerek tepkimenin hızını arttıran, tepkime sonunda miktar ve özel- liklerini kaybetmeden geri elde edilen maddelere katalizör denir.

• Katalizör tepkimenin mekanizmasını (izlediği yolu) değiştirir.

• Katalizör mekanizmada yer alan en yavaş basamağın aktifleşme enerjisini düşürür.

• Eai'yi ve Eag'yi eşit miktarda düşürdüğü için tepkime ısısını (∆H) değiştirmez.

• Aktifleşmiş kompleksin türünü değiştirir.

• Hız sabitinin (k) sayısal değerini arttırır.

• Katalizör tepkimenin yönünü değiştirmez.

• Aynı katalizör tepkimede oluşacak ürünün türünü ve miktarını değiştirmez.

•Katalizör tepkimede yer alan maddelerle aynı fiziksel halde ise homojen katalizör, farklı fiziksel halde ise heterojen katalizördür.

(35)

Katalizör mekanizmada yer alan en yavaş basamağın aktifleşme enerjisini düşürür.

(36)

ÖRNEK 20.

(37)

(38)

ÖRNEK 22.

(39)

(40)

DENEYSEL VERİLER YARDIMI İLE HIZ İFADESİNİN BULUNMASI (Başlangıç Hızları Yöntemi)

Deneysel veriler yardımıyla hız ifadesi bulunurken tepkimeye

girenlerin derişimlerindeki değişim ile hızdaki değişim arasındaki ilişki incelenir.

Tepkimeye girenlerden birinin derişimi değiştiği hâlde hız

değişmiyorsa o madde tepkime hızına etki etmez ve hız denkleminde yer almaz.

Tepkimeye girenlerden birinin derişimi değiştiğinde hız da değişiyorsa hangi aranda artış olduğuna bakılır.

(41)

Cevaplar a) TH=[XY]²[Z]

b) 2XY + Z → ürünler c) K=2.10^-3

d) 3 e) 2.10^-3

d) e)

(42)

ÖRNEK 24.

c

(43)

(44)

ÖRNEK 26.

(45)

TYT AYT

Kazanımlara göre sınıflandırılmış çıkmış TYT-AYT sınav soruları ve daha fazlası…

ÖSYM ANALİZ KİMYA Kitabımızda..

(46)

Kitabımızda Neler Var ?

TYT AYT

sorusu çıktı!

o Peki hangileri güncel müfredata uygun?

o Bu sorunun cevabı ÖSYM ANALİZ KİMYA kitabımızda..

• Kazanımlara göre sınıflandırılmış çıkmış sorular..

• Kazanımların sorulmayan kısımlarından hazırlanmış çıkma ihtimali olan sorular..

(47)

ORBİTAL AYT KİMYA SORU BANKASI 5. Ünite s Testi

Test 4-8

ödev olarak verilebilir !

1. C 11. B 21. E

2. A 12. E 22. C

3. E 13. E 23. D

4. B 14. E 24. C

5. D 15. D 25. B

6. B 16. C 26. A

7. E 17. E 27. B

8. B 18. A

9. D 19. B

10. A 20. C

CEVAP ANAHTARI