10.Sınıf Kimya Tepkime Hızı Tepkime Hızına Etki Eden Faktörler Madde Türünün Etkisi

10Sınıf Kimya Tepkime Hızı Tepkime Hızına Etki Eden Faktörler 10Sınıf Kimya Madde Türünün Tepkime Hızına Etkisi
10Sınıf Kimya Tepkime Hızı Tepkime Hızına Etki Eden Faktörler Madde Türünün Etkisi 1 Madde Türünün Tepkime Hızına Etkisi:
I İyonik tepkimeler hızlı tepkimelerdir
a) Zıt yüklü iyonlar arasındaki tepkimeler çok hızlıdır Ancak zıt yüklü iyon syısı arttıkça tepkime hızı
azalır
b) Aynı yüklü iyonlar arasındaki tepkimeler yavaştır
II Bağ kopması, molekül parçalanması, bağ oluşması ve yeniden düzenlenmenin olduğu tepkimeler yavaştır
Kopan bağ sayısı, parçalanan molekül sayısı ya da oluşan molekül sayısı arttıkça tepkime hızı azalır
ÖRNEK:
Aşağıdaki tepkimeleri en hızlıdan en yavaşa doğru sıralayınız?

ÇÖZÜM:

Bu durumda hızlar büyükten küçüğe doğru
I > II > III > IV > V > VI
Olur
2Molar Derişimin Tepkime Hızına Etkisi:
Bir kimyasal tepkimede birim hacimdeki tepkimeye giren madde miktarı artırılırsa molarite artar Bu durumda birim zamanda çarpışan etkin tanecik sayısı da artacağından tepkime hızı artmış olur
Bu olayı bir örnek ile açıklayalım ve bu örnekte sorulabilecek her türlü soruyu da soralım
SORU:

tepkimesinin molariteye bağlı hız bağıntısını belirlemek üzere aşağıdaki seri deneyler yapılıyor
DENEY
NO

HIZ

1
0,1
0,2
0,3
210-3
2
0,2
0,2
0,3
410-3
3
0,1
0,4
0,3
210-3
4
0,1
0,2
0,6
810-3
5
0,5
0,4
1,0
?

Buna göre aşağıdaki soruları cevaplayınız?
a) Tepkimenin molariteye bağlı hız denklemi nasıldır?
b) Hız sabitinin değeri kaçtır?
c) Tepkime kaçıncı derecedendir?
d) Hızı belirleyen kimyasal tepkime nasıldır?
e) 5 deneydeki hız değeri kaçtır
f) Tepkime mekanizmalı mıdır?
g) Her hangi bir deneydeki derişimler 5 katına çıkarılırsa hız kaç katına çıkar?
h) 4 deneydeki derişimler 4 katına çıkarılırsa hız değeri ne olur?
ÇÖZÜM:
a) sorusunu cevaplayalım:
İşimiz kolay olsun diye kendimize bir kontrol deneyi seçelim Ancak bu deney hızı ve derişimleri en küçük deney olsun Yani 1 deney Diğer deneyleri (2, 3 ve 4 deney) bu deney ile kontrol edelim Molariteler ve hızlar nasıl değişmiş
1 ve 2 deney: Y ve Z� nin derişimleri sabit;

1 ve 3 deney: X ve Z�nin derişimleri sabit;

1ve 4 deney: X ve Y derişimleri sabit;

Bu durumda

b) sorusunu cevaplayalım:
hız değerleri bilinen her hangi bir deneyi alalım Mesela 4 deney:
c) sorusunu cevaplayalım:
HIZ DENKLEMİ
hız denklemindeki üsler toplamı tepkime derecesini verir Derece �n� ile gösterilir
n = 1 + 2 = 30 dereceden

d) sorusunu cevaplayalım:

e) sorusunu cevaplayalım:

hız denklemi 5 deneydeki molarite değerlerini ve hız sabitinin değerini yerine koyalım

f) sorusunu cevaplayalım:
kimyasal tepkime

hız denklemi ise;

olduğuna göre hız denklemindeki üsler ile kimyasal tepkimedeki katsayılar uyum içerisinde olmadığına göre tepkime mekanizmalıdır

g) sorusunu cevaplayalım:

h) sorusunu cevaplayalım:

4 Sıcaklığın Tepkime Hızına Etkisi:
Bir kimyasal tepkimede sıcaklık artırılırsa tepkimeye giren tüm taneciklerin kinetik enerjileri ve hızları artar Bu durumda aktifleşmiş komplekse ulaşan tanecik sayısı artar Bunun soncu olarak aktifleşmiş kompleksteki etkin çarpışma sayısı artar böylece de tepkime hızı artmış olur Kısaca her hangi bir tepkimede sıcaklık artarsa tepkime hızı artar
Bu olayı bir de grafik ile inceleyelim:

Grafikten de görüldüğü gibi eşik enerjisinden sonra T1 sıcaklık eğrisinin altında kalan alan (etkin tanecik sayısını verir) en az T3 teki alan en fazladır Bu durumda sıcaklıklar arasında T3 > T2 > T1 ilişkisi vardır Tepkime hızı da sıcaklık ile doğru orantılı olacağından T3 teki tepkime hızı en fazla, T1 deki tepkime hızı en azdır
5 Katalizörün Tepkime Hızına Etkisi:
Önce katalizörü tanımlayalım
Katalizör : başlamış olan bir kimyasal tepkimeye eklendiğinde tepkimenin hızını değiştirip tepkime sonunda kendisi hiç değişikliğe uğramış gibi açığa çıkan maddelere katalizör denir
·Tepkimenin hızını artıran katalizörlere �aktivatör� ya da �pozitif katalizör� denir
·Aktivatörler tepkimenin aktifleşme enerjisini düşürerek tepkimeyi hızlandırırlar
·Tepkimenin hızını azaltan katalizörlere �inhibitör� ya da �negatif katalizör� adı verilir
·İnhibitörler tepkimenin aktifleşme enerjisini artırarak tepkimenin yavaşlamasına sebep olur
·Katalizörler kirlenebilir Bu durumda ya değiştirilmeleri ya da temizlenmeleri gerekir
·Aktivatörlere aynı zamanda katalizör de denir
·Caddelerdeki alt ve üst geçitler birer inhibitördür Köprüler, tüneller ise birer aktivatördür
·Şimdi siz söyleyin bakalım; Çöpçatan ve öğretmen nasıl bir katalizördür?
Katalizörlerin Özellikleri
1Tepkimeyi başlatmazlar
2Tepkimenin yönünü değiştirmezler
3Tepkimenin entalpisine (∆H) etki etmezler
4Tepkime sonunda değişikliğe uğramamış gibi açığa çıkarlar
5Tepkimedeki madde miktarlarına etki etmezler
6Tepkimenin ileri ve geri aktifleşme enerjilerini aynı oranda değiştirirler
7Tepkimenin hızını değiştirirler
8Mekanizmalı tepkimelerde en yavaş adımda etkilidir
Şimdi katalizörün etkisi bir grafik ile inceleyelim

6 Aktif Temas Yüzeyinin Tepkime Hızına Etkisi:
Heterojen tepkimelerde tepkimeye giren taneciklerin birbirleriyle olan temas yüzeyleri (değme yüzeyleri de denir) artırılırsa tepkime hızı artar
·Madde miktarı değiştirilmeden tanecik boyutları küçültülürse (madde toz haline getirilirse) yüzey artar Bu da tepkime hızının artmasına neden olur
·Odun talaşının, odun parçalarından daha hızlı yanması: Odun talaşında hava ile temas daha fazladır
·Toz şekerin, Küp şekerden çayda daha çabuk çözünmesi gibi; çay suyu ile temas toz şekerde daha fazladır
·Şimdi bu olayı bir örnek ile açıklayalım:
ÖRNEK:
Eşit kütleli üç farklı boyuttaki ( I, II ve III ) magnezyum (Mg) metalleri aynı sıcaklıkta eşit hacim ve derişimli HCl asitleri ile
Mg + 2 HCl → MgCl2 + H2
Tepkimesine göre etkileşiyor Tepkimede açığa çıkan H2 gazlarını hacimlerinin zamanla değişimi grafikteki gibi oluyor

Magnezyum metallerinin boyutları arasındaki ilişki nasıldır?
ÇÖZÜM:

grafikten de görüldüğü gibi aynı zaman aralığında en çok hidrojen gazı ( I ) nolu eğriden çıkmaktadır Bu nedenle en hızlı tepkime bu ( I ) nolu Mg metalinde olmaktadır Demek ki bunun boyutları en küçüktür Aynı zaman diliminde en az hidrojen gazı (III ) nolu eğriden çıkmaktadır Demek ki boyutları en büyük olan metal budur

I < II < III

KİMYASAL TEPKİMEDE ÇARPIŞMA TEORİSİ
1: Bir Kimyasal Tepkimenin Başlayabilmesi İçin Tepkimeye Giren Taneciklerin Mutlaka Çarpışması Gerekir
2: Çarpışan Her Tanecik Ürüne Dönüşmez
3: Çarpışan Taneciklerin Ürüne Dönüşebilmesi İçin
a) Aktifleşmiş komplekse ulaşması gerekir
b) Aktifleşmiş komplekse ulaşan tanecikler uygun geometrik pozisyonlarda çarpışması gerekir
c) Aktifleşmiş komplekste uygun pozisyonlarda çarpışan tanecikler ürüne dönüşür
Çarpışamayan tanecikler ise girenlere geri dönerler
4 Çarpışmalar merkezi çarpışma olup; esnek olmayan çarpışmalardır (momentum korunmaz)
5 Çarpışacak olan tanecikler birbirine yaklaştıkça potansiyel enerjileri artar, kinetik enerjileri azalır
6 Çarpışmadan sonra taneciklerin kinetik enerjileri artar, potansiyel enerjileri azalır
H2 → I2 → ise H2 + I2 → 2 HI