Kimyasal Tepkime Çeşitleri Nelerdir? Kimyasal Tepkimeler

**Prof. Dr. Sinsi** · 09-09-2012

KİMYASAL TEPKİMELERDE HIZ (KİMYASAL KİNETİK)

Bir kimyasal olayda olaya giren maddeler zaman içinde tükenirkenolaydan çıkan ürünler artar

Bazı kimyasal olaylarda olaya girenler(reaktifler) hızlı azalırkenbazı olaylarda yavaş azalır

Günlük yaşamımızda gözlediğimiz birçok olayda bunu görmek mümkündür

Toz şekerkesme şekerden daha çabuk suda çözünür

Benzinkömürden daha çabuk yanar

Kimyasal reaksiyonların hızlarını ölçenmekanizmalarını inceleyen kimya dalına KİMYASAL KİNETİK denir

Bir kimyasal tepkimede birim zamanda harcanan ya da oluşan madde miktarına o tep-kimenin ortalama hızı denir

Madde miktarı mol sayısı kütle veya derişim olarak ifade edilir-ken zaman ölçüsü olarak da tepkimenin cinsine göre saniyedakikasaatgünay gibi süreler a-

lınabilir

N2(g) + 3H2(g) Ò 2NH3(g) tepkimesini inceleyelim

Başlangıçta alınan N2(g) ve H2(g) miktarları zamanla azalırken NH3(g) miktarı artmaktadır

Ancak N2 gazındaki azalma H2 gazındaki azalmadan daha azdır

1 mol N2 aza-lırken 3 mol H2 azalmalıdırbu sırada 2 mol NH3 oluşmaktadır

Bu nedenle bir kimyasal tepkimede maddelerin denkleşmiş denklemdeki kat sayıları ile hızları doğru orantılıdır

Hız bağıntıları yazılırken hangi maddeye göre yazıldığı belirtilir

N2’nin ortalama harcanma hızı = N2 miktarındaki azalma/geçen zaman

Bu eşitliği kısaltmak için;

Tepkime hızı=TH geçen zaman rt ve madde miktarındaki değişim için genellikle derişim(konsantrasyon) kullanıldığından rC yazılır

Harcananlar için (-) oluşanlar için (+) işareti yazılır

T

H N2= -r[N2]
t T

H H2= -r[H2]
t T

H NH3= +r[NH3]
t eşitlik-

leri elde edilir

Bu hızları birbirine eşitlersek

6 T

H N2=2 T

H H2=3 T

H NH3 eşitliği ortaya çıkar

Bir kimyasal tepkimede herhangi bir maddenin hızı bilindiğinde diğerlerinin hızları denklem yardımı ile hesaplanır

Tepkime hızı başlangıçta alınan madde miktarlarına göre belli bir değerle başlar zaman içinde olaya giren maddeler azalacağından tepkime hızı da azalır

*** Tepkime hızları genellikle zamanla ters orantılıdır

Mg(k) + 2HCl(suda) Ò MgCl2(suda) + H2(g) tepkimesi incelendiğinde Mg miktarının zamanla azaldığı H2 gazının çıkışının zamanla arttığı gözlenir

Tepkimelerin hızlarından söz ederken ortalama hız ifadesi kullanılmalıdır

Belli bir zaman aralığında harcanan ya da oluşan miktar her zaman aralığı için aynı değildir

Bir tepkimenin t anındaki hızını bulmak için; harcanan miktarın zamanla değişim eğrisinde t anında çizilen teğetin eğimi alınır

Tepkime Hızının Ölçülmesi

Bir kimyasal tepkimenin hızı tepkimenin cinsine göre ölçülebilen gözlenebilen makro özelliklerdeki değişim izlenerek belirlenebilir

Renk basınç iletkenlik ısı pH vs

1

) Renk koku tat şekil değişimi gibi fiziksel görünümlerdeki değişme hızı ölçülerek tepkime hızını belirleyebiliriz

C2H4(g) + Br2(suda) Ò C2H4Br2

renksiz kırmızı renksiz

2

) Basınç değişimi: Gaz fazında gerçekleşen tepkimelerde tepkimeye giren gazların mol sayısı ile ürünlerin mol sayısı eşit değilse basınçtaki değişim ile tepkime hızını ölçebiliriz

H2(g) + Cl2(g) Ò 2HCl(g) rn=Sn ürünler - Sn girenler

olduğundan rn =2-(1+1)=0 mol sayısı değişmediğinden aynı sıcaklık ve hacimde basınç da değişmez

Tepkime hızı basınç değişimi ile ölçülemez

N2(g) + 3H2(g) Ò 2NH3(g) tepkimesinde rn =-2 olduğundan basınç düşecektir

Tepkime öncesi (H2 + N2 ) karışımının basıncı h ise tepkime sonrasında h/2 olmalıdır

Cıva seviyesindeki düşme hızı tepkime hızını belirler

3

) İletkenlik değişimi: İyon içermeyen sıvılar elektriği iletmezler

Tepkimelerde iyonlar oluşuyorsa iletkenlik artarken iyonlar azalıyorsa iletkenlik azalır

NaCl(k) + H2O(sıvı) Ò Na+(suda) + Cl-(suda) iletkenlik artar

Ag+(suda) + Cl-(suda) Ò AgCl(k) iletkenlik azalır

4

) Isı değişimi: Tepkime ısısı (rH ) bilinen tepkimelerde ısı değişimi ile hız ölçülebilir

5

) pH değişimi: Asit ya da baz ile gerçekleşen tepkimelerde pH metre denilen ölçü aletleri ile hız ölçülebilir

6

) Tepkimede Oluşan Gaz Hacminin Ölçülerek Hızının Belirlenmesi: Özellikle gaz çıkışının olduğu tepkimelerde sabit basınçta çıkan gazın hacmi ölçülerek tepkimenin hızı saptanabilir

Örneğin;

H2O2(s) Ò H2O(s) + 1/2O2(g) tepkimesinde çıkan O2 gazının hacmi ölçülerek

Zn(k) + 2HCl(suda) Ò ZnCl2(suda) + H2(g) tepkimesinde çıkan H2 gazının hacmi ölçülerek bulduğumuz hacim değerleri ayrı ayrı zamana karşı grafiğe geçirilerek tepkime hızı ölçülebilir

09-09-2012	#4
Prof. Dr. Sinsi	Kimyasal Tepkime Çeşitleri Nelerdir? Kimyasal Tepkimeler KİMYASAL TEPKİMELERDE HIZ (KİMYASAL KİNETİK) Bir kimyasal olayda olaya giren maddeler zaman içinde tükenirkenolaydan çıkan ürünler artarBazı kimyasal olaylarda olaya girenler(reaktifler) hızlı azalırkenbazı olaylarda yavaş azalırGünlük yaşamımızda gözlediğimiz birçok olayda bunu görmek mümkündürToz şekerkesme şekerden daha çabuk suda çözünürBenzinkömürden daha çabuk yanar Kimyasal reaksiyonların hızlarını ölçenmekanizmalarını inceleyen kimya dalına KİMYASAL KİNETİK denir Bir kimyasal tepkimede birim zamanda harcanan ya da oluşan madde miktarına o tep-kimenin ortalama hızı denirMadde miktarı mol sayısı kütle veya derişim olarak ifade edilir-ken zaman ölçüsü olarak da tepkimenin cinsine göre saniyedakikasaatgünay gibi süreler a- lınabilir N2(g) + 3H2(g) Ò 2NH3(g) tepkimesini inceleyelim Başlangıçta alınan N2(g) ve H2(g) miktarları zamanla azalırken NH3(g) miktarı artmaktadırAncak N2 gazındaki azalma H2 gazındaki azalmadan daha azdır1 mol N2 aza-lırken 3 mol H2 azalmalıdırbu sırada 2 mol NH3 oluşmaktadırBu nedenle bir kimyasal tepkimede maddelerin denkleşmiş denklemdeki kat sayıları ile hızları doğru orantılıdırHız bağıntıları yazılırken hangi maddeye göre yazıldığı belirtilir N2’nin ortalama harcanma hızı = N2 miktarındaki azalma/geçen zaman Bu eşitliği kısaltmak için; Tepkime hızı=TH geçen zaman rt ve madde miktarındaki değişim için genellikle derişim(konsantrasyon) kullanıldığından rC yazılır Harcananlar için (-) oluşanlar için (+) işareti yazılır TH N2= -r[N2] t TH H2= -r[H2] t TH NH3= +r[NH3] t eşitlik- leri elde edilirBu hızları birbirine eşitlersek 6 TH N2=2 TH H2=3 TH NH3 eşitliği ortaya çıkar Bir kimyasal tepkimede herhangi bir maddenin hızı bilindiğinde diğerlerinin hızları denklem yardımı ile hesaplanır Tepkime hızı başlangıçta alınan madde miktarlarına göre belli bir değerle başlar zaman içinde olaya giren maddeler azalacağından tepkime hızı da azalır *** Tepkime hızları genellikle zamanla ters orantılıdır Mg(k) + 2HCl(suda) Ò MgCl2(suda) + H2(g) tepkimesi incelendiğinde Mg miktarının zamanla azaldığı H2 gazının çıkışının zamanla arttığı gözlenir Tepkimelerin hızlarından söz ederken ortalama hız ifadesi kullanılmalıdırBelli bir zaman aralığında harcanan ya da oluşan miktar her zaman aralığı için aynı değildir Bir tepkimenin t anındaki hızını bulmak için; harcanan miktarın zamanla değişim eğrisinde t anında çizilen teğetin eğimi alınır Tepkime Hızının Ölçülmesi Bir kimyasal tepkimenin hızı tepkimenin cinsine göre ölçülebilen gözlenebilen makro özelliklerdeki değişim izlenerek belirlenebilirRenk basınç iletkenlik ısı pH vs 1) Renk koku tat şekil değişimi gibi fiziksel görünümlerdeki değişme hızı ölçülerek tepkime hızını belirleyebiliriz C2H4(g) + Br2(suda) Ò C2H4Br2 renksiz kırmızı renksiz 2) Basınç değişimi: Gaz fazında gerçekleşen tepkimelerde tepkimeye giren gazların mol sayısı ile ürünlerin mol sayısı eşit değilse basınçtaki değişim ile tepkime hızını ölçebiliriz H2(g) + Cl2(g) Ò 2HCl(g) rn=Sn ürünler - Sn girenler olduğundan rn =2-(1+1)=0 mol sayısı değişmediğinden aynı sıcaklık ve hacimde basınç da değişmez Tepkime hızı basınç değişimi ile ölçülemez N2(g) + 3H2(g) Ò 2NH3(g) tepkimesinde rn =-2 olduğundan basınç düşecektir Tepkime öncesi (H2 + N2 ) karışımının basıncı h ise tepkime sonrasında h/2 olmalıdır Cıva seviyesindeki düşme hızı tepkime hızını belirler 3) İletkenlik değişimi: İyon içermeyen sıvılar elektriği iletmezler Tepkimelerde iyonlar oluşuyorsa iletkenlik artarken iyonlar azalıyorsa iletkenlik azalır NaCl(k) + H2O(sıvı) Ò Na+(suda) + Cl-(suda) iletkenlik artar Ag+(suda) + Cl-(suda) Ò AgCl(k) iletkenlik azalır 4) Isı değişimi: Tepkime ısısı (rH ) bilinen tepkimelerde ısı değişimi ile hız ölçülebilir 5) pH değişimi: Asit ya da baz ile gerçekleşen tepkimelerde pH metre denilen ölçü aletleri ile hız ölçülebilir 6) Tepkimede Oluşan Gaz Hacminin Ölçülerek Hızının Belirlenmesi: Özellikle gaz çıkışının olduğu tepkimelerde sabit basınçta çıkan gazın hacmi ölçülerek tepkimenin hızı saptanabilirÖrneğin; H2O2(s) Ò H2O(s) + 1/2O2(g) tepkimesinde çıkan O2 gazının hacmi ölçülerek Zn(k) + 2HCl(suda) Ò ZnCl2(suda) + H2(g) tepkimesinde çıkan H2 gazının hacmi ölçülerek bulduğumuz hacim değerleri ayrı ayrı zamana karşı grafiğe geçirilerek tepkime hızı ölçülebilir