carpisma.gif
Doğru çarpışma  birincide görülmektedir.  Diğer çarpışmalar ürünle sonuçlanmazlar.
Kimyasal tepkimelerin başlaması ve bitmesi saniyeler olabileceği gibi senelerce de sürebilir. Bazı ekonomik değeri olan kimyasal maddeleri kısa sürede üretmek işletmeciler tarafından son derece önemlidir.
     N2 + 3H2= NH3 tepkimesine göre amonyak üreten bir işletme kısa sürede çok ürün elde etmesi maliyet açısından önemlidir.
 Bir tepkime başladığında zamanla tepkimeye  girenler azalır ve ürünler artar. Bir tepkimenin hızlı olabilmesi için öncelikle aktivasyon enerjisi düşük olan bir tepkime olmalıdır.
Aktivasyon Enerjisi: Bir tepkimenin gerçekleşmesi için gerekli olan minimum enerjidir.
Tepkimeler çarpışma teorisine göre gerçekleştiğinden bu teoriyi bilmek gerekir.
Çarpışma Teorisi:
1- Tanecikler uygun geometride çarpışmalıdır.
 2-Çarpışmaların ürünle sonuçlanması için çarpışan taneciklerin başlangıçtaki kinetik enerjilerinin yeterli olması gerekir.
Çarpışma teorisine göre, reaksiyonu başlatmak ve bağları kırmak için yeterli enerjiye (aktifleşme enerjisi) sahip moleküller çarpıştığı zaman reaksiyon gerçekleşir.
HIZ ÖLÇME METODLARI
Bir tepkimenin hızını ölçebilmek için fiziksel bir değeri gözlemlememiz gerekir.

RENK DEĞİŞİMİNDEN HIZ ÖLÇME

Örneğin bir tepkimede renk değişimi oluyorsa bu tepkimenin hızını renk değişiminden ölçeriz. Renk ne kadar hızlı değişiyorsa tepkime de o kadar hızlı oluyor demektir.
X2 +          Y2 =        2XY
Mavi          sarı          Renksiz
tepkimesinde renk ne kadar hızlı açılıyorsa tepkime o kadar hızlı oluyor demektir.
2-ELEKTRİK İLETKENLİĞİNİN ARTMASI YA DA AZALMASI İLE
Bir tepkiemde iyonlar olışuyorsa zamanla iletkenlik artar iyonlar kayboluyorsa iletkenlik düşer. Ortamda iyon olan tepkimelerde hız iletkenliğin değişmesinden takip edilir.
Ag+    +       Cl-    =  AgCl(katı) 
Yukarıdaki tepkimede iletkenlik zamanla azalır.
 BASINÇ YADA HACİM DEĞİŞİMİNDEN HIZ ÖLÇME
Tepkimeye girenler gaz ise kapalı bir kapta basınç değişebilir ya da hareketli pistonu olan bir kapta hacim artabilir ya da azalabilir. Burada gazları saymak gerekir mol sayısı artan bir tepkime ise zamanla kapalı bir kapta basınç artar yada kareketli pistonu olan bir kapta hacim artar.

ÖRNEK:

C2H6(gaz)  + 7/2 O2(gaz)   ————-à 2 CO2(gaz) + 3 H2O(sıvı)  tepkimesinde 4,5 mol gaz reaksiyona giriyor 2 mol

gaz çıkışı oluyor, bu tepkimede gazların mol sayısı azalıyor dolayısı ile basınç ta azalacak(kapalı bir kapta sıcaklık sabitse) ve bu tepkime devam ettiği sürece basınç düşecektir. Hız da basıncın azalması yöntemiyle ölçülecektir. Eğer hareketli pistonu olan bir kapta gerçekleşen bir tepkime olsaydı (t sabit) piston aşağıya inecek hacim azalacaktı ve hacmin azalması yöntemi ile de ölçülebilirdi.

HIZA ETKİ EDEN FAKTÖRLER

 

  1. Tepkimeye giren maddelerin türü
  2. Derişim
  3. Sıcaklık
  4. Katalizör
  5. Temas Yüzeyi
olarak sıralanabilir.
TEPKİMEYE GİREN MADDELERİN TÜRÜ
     Bir tepkimede reaksiyona giren maddeler arasında çok bağ kırılıyor ve çok bağ oluşuyorsa o tepkimelerin hızı daima yavaş olur, çünkü bağları kırmak ve yeniden bağ oluşturmak uzun zaman alır. En hızlı tepkimeler ortamda zıt yük ihtiva eden iyonik tepkimelerdir.

Ag+  +  Cl ——-à AgCl  tepkimesi çok hızlı gerçekleşir  katyon (+) anyonu(-) yakalar ve AgCl ye hızla dönüşür.

fakat

C97H127O37 + 110.25 O2 -> 97 CO2 + 63.5 H2O  böyle bir tepkimede çok bağ kırılacak ve çok bağ oluşacağından bu tepkinin hızı yavaş olur.

KATALİZÖR
başlamış olan tepkimelerde aktivasyon enerjisini düşürerek tepkimeleri hızlandıran ve aynen geri çıkan kimyasal  maddelerdir. katalizörler ürün miktarına dengenin yönüne açığa çıkan ısıya etki etmezler sadece mekanizmayı değiştirerek tepkimeyi hızlandırırlıar. tepkimeyi yavaşlatan maddelere ise İNHİBİTÖR denir.
SICAKLIK
Bir tepkimede sıcaklığın artması eşik enerjisini aşan taneciğin artmasına neden oldugu gibi aktif çarpışma sayısını da artırarak tepkimeleri hızlandırır.
DERİŞİM
Bir tepkimede girenlerin derişimini artırmak tepkimeyi hızlandırır. Çünkü girenlerin derişiminin artması demek çarpışma sayısının artması demektir.
MEKANİZMA
bazı tepkimeler tek adımda değilde bir kaç adımda olur. Bu şekilde yazılan tepkimelere mekanizmalı tepkimeler denir. Adımlardan birinde mutlaka yavaş adım vardır ve hıza etkie den adım yavaş adımdır. katalizör bu adıma etki eder. Eğer bir adımda giren ve başka aımda çıkan bir madde var ise katalizör , oluşup kaybolan var ise ara üründür.
ÖRNEK
A + B = C (Hızlı)
C+D = E (Yavaş)
E + F = B + K (Çok Hızlı)
Burada hız bağıntısı V=k[C].[D] dir. Eğer katsayı olsaydı onu üs olarak yazacaktık. Bu tepkime 2. dereceden bir tepkimedir. Üslerin toplamı tepkimenin derecesini verir. B katalizör C ara üründür.

ÖRNEK:H2O2(suda) + 2H+(suda) + 2Br-(suda)<” alt=”ok” />  2H2O(sıvı) + Br2(sıvı) tepkimesinin mekanizması

1.         H2O2 + H+ + Br- ————- HOBr + H2O  (Yavaş)
2.         HOBr + H+ + Br————— Br2 + H2O (Hızlı)

yukarıdaki adımlar şekilde düşünülmektedir. HOBr ye dikkat edilirse kendiliğinden oluşuyor yeniden reaksiyona girerek kayboluyor. HOBr ara üründür. Hızı belirleyen adım 1. adımdır(yavaş adım). hız bağıntısı 1. adıma göre V = k [H2O2] [Br] [H+] şeklinde yazılır.

ÖRNEK:

Bir tepkimenin mekanizması ;
H2O2 + I ———  H2O + IO         (yavaş)

HOI + H3O++ I- ——  2H2O + I2 (hızlı)

IO- + H3O+ ——–  HOI + H2O     (hızlı)
(a)  Ana tepkimeyi yazınız ?

b)Ara ürün ve katalizör varmıdır var ise hangi taneciklerdir ?
 

c)  Hız bağınıtısı nedir ?

d) Tepkime kaçıncı derecedendir ?

a) Mekanizmaların taraf tarafa toplanması ana tepkimeyi verir zıt tarafta olan tanecikler birbirini götürür.

H2O2 + 2H3O+ + 2I-   4H2O + I2

b) ara ürün IO-    ve katalizör HOI dur .

c) V= k [H2O2] [I-]

d) Tepkime 2. derecedendir. Hız bağıntısındaki üslerin toplamı dereceyi verir.

ÖRNEK:

X+ 3Y————>2 Z tepkimesinde derişim ve hız ilişkileri şöyledir:

Deney no A B Hız
1
2
3
0.10
0.10
0.20
0.10
0.20
0.10
4.0×10-3
4.0×10-3
16.0×10-3


Tabloya göre
(a)  Hız bağıntısı nedir?
(b) Hız sabiti k kaçtır?
(c)  [A] = 0.02 M ve [B] = 0.04 M iken tepkime hızı kaç mol/L.s olur?

ÇÖZÜM:

a) 1 ve 2 de A derişimi sabit tutulmuş B derişimi 2 katına çıkarılmış hız değişmemiş demek ki B maddesi hıza etki etmiyor bakmasak da olur artık B ye.1 ve3 te B sabit tutulmuş A 2 katına çıkarılmış hız 4 katına çıkmış demekki A kare ile etkiliyor hızı

a) V= k [A]2

b) herhangi bir satır seçilir ve hız bağıntısında yerine yazılırsa örneğin 1. satır da

4.0×10-3    =k.[0,1]2

k=0,4 olur

c) Hız bağıntısında verilenler yerine yazılırsa V= 0,4 * [0,02]2

V=16×10-5

Not : B alınmadı çünkü B hıza etki etmiyor.

TEMAS YÜZEYİ

Bir tepkimede temas yüzeyi ne kadar fazla olur ise çarpışma sayısı da o kadar fazla olur bu da tepkimelerin hızlanmasına neden olur. Örneğin HCl çözeltisine bir külçe halinde çinko parçacıkları attığımızı ve  bir de toz halinde çinko attığımızı düşünelim. HCl ile birlikte Zn tarafından çıkacak olan hidrojen gazı toz halinde daha hızlı çıkacaktır çünkü orada temas yüzeyi daha fazladır.

    Heterojen tepkimelerde temas yüzeyini artırmak daima tepkimelerin hızını artırır.

Ana sayfada öss 2008 20.soruya dikkat ediniz çünkü bu anlatılanla ilgili bir sorudur. 

ANA SAYFA

 



Write a comment







    
-COPYRİGT-TÜM HAKLARI CANKAT EĞİTİM ÖĞRETİM A.Ş. YE AİTTİR-