11. SınıfKimya
Kimya · 11. Sınıf · Kimyasal Tepkime Hızı
Bir tepkimede tepkenin derişimindeki azalmanın ya da ürünün derişimindeki artışın zamana oranına ortalama tepkime hızı denir:
v = −Δ[A] / Δt = Δ[ürün] / Δt
İşaret, hızın pozitif değer olarak yazılmasını sağlar; çünkü tepken derişimi azalır. Hızın birimi genellikle M/s (mol·L⁻¹·s⁻¹)dir. Örneğin bir tepkimenin derişiminin 20 saniyede 0,6 M'den 0,3 M'ye düşmesi hâlinde ortalama hız (0,6 − 0,3)/20 = 0,015 M/s olur.Hızın, tepken derişimleriyle ilişkisini gösteren bağıntıya hız denklemi denir: v = k · [A]m · [B]n. Burada k hız sabidi, m ve n ise her tepken için mertebedir (bu değerler denklemdeki katsayılardan her zaman farklı olabilir). Toplam mertebe m + n'dir ve yalnız deneysel verilerle belirlenir. Hız sabidi yalnız tepkimenin cinsine ve sıcaklığa bağlıdır; derişim değişikliği k'yı değiştirmez.
Mertebe, tek bir deneyle değil, derişim değiştirilerek yapılan karşılaştırmalarla bulunur. Birinci yöntemde A'nın derişimi iki katına çıkarılır, B sabit tutulur ve hız değişimi izlenir: hız dört katına çıkmışsa m = 2'dir; iki katına çıkmışsa m = 1'dir. İkinci yöntemde her bir tepkenin derişimi ayrı ayrı değiştirilir ve hızlanma oranları üs olarak yazılır: katsayı iki kat, hız sekiz kat arttıysa üs 3'tür.
[A] – zaman grafiğinin o andaki eğimi, o andaki hızı verir. Tepkime ilerledikçe derişim azaldığı için eğim düzleşir ve hız düşer. Birinci mertebeden bir tepkimede [A] – zaman grafiği doğru parçası çizer; ikinci mertebede ise eğri belirgin biçimde kavislenir. Bu ayrım, grafik sorularında mertebe belirlemenin hızlı yoludur.
Sınav sorularında en sık veri tablosu verilip mertebe ve k istenir. Ayrıca katalizörün mertebe üzerinde etkisinin olmadığını, yalnız sıcaklığın k'yı değiştirdiğini ölçen kavramsal sorular yer alır. Hızın tepkime denklemindeki katsayılarla eşit olmadığı, mertebelerin deneysel olarak belirlendiği vurgulanır.
Hız denkleminde mertebe deneysel olarak bulunur; katsayı ile mertebe birbirine karıştırılmaz. Katalizör yalnız hız sabitini değiştirir, denklemin mertebesine etki etmez. Ortalama hız hesabında tepkime başı ile sonu arasındaki derişim değişimi, geçen süreye bölünerek bulunur.
Derişim-zaman verilerinden ortalama hız, hız denklemi, mertebe ve deneysel verilerle katsayıların belirlenmesi Bu konuda ögrenme çıktıları:
Bu konuya başlamadan önce temel kavram ve ön koşulları kavramanız yardımcı olacaktır. Konunun çerçevesinde şu kavramlar dikkat ister:
Günlük yaşamda ve mesleki bağlamda bir uygulama:
Soru: Bir tepkimenin derişimi 20 saniyede 0,6 M'den 0,3 M'ye düşüyor. Ortalama hız kaç M/s'dir?
Sonuç/cevap: 0,015 M/s
| Kavram | Açıklama |
|---|---|
| Hız, birim zamandaki derişim değişimidir | Hız, birim zamandaki derişim değişimidir ve daima pozitif yazılır. |
| Mertebe yalnız deneysel verilerle belirl | Mertebe yalnız deneysel verilerle belirlenir; denklem katsayıları değildir. |
| Hız sabidi sıcaklıkla değişir, derişimle | Hız sabidi sıcaklıkla değişir, derişimle değişmez. |
| Tek tepkenin derişimi değiştirilmeden me | Tek tepkenin derişimi değiştirilmeden mertebe hesaplanamaz. |
| Grafiğin eğimi azaldıkça hızın azaldığı | Grafiğin eğimi azaldıkça hızın azaldığı anlaşılır. |
Mertebeyi denklemdeki katsayıdan sanmak: Katsayılar ile mertebeler farklıdır; yalnız deneysel veriler mertebeyi verir.
Hızın işaretini unutmak: Tepken derişimi azaldığından −Δ[A]/Δt kullanılır ki hız pozitif olsun.
Sabitlerin de değiştiğini varsaymak: Mertebe belirlemede yalnız bir derişim değiştirilir, diğerleri sabit tutulur.
k'nın derişimle değiştiğini sanmak: Hız sabidi yalnız tepkime cinsi ve sıcaklıkla değişir.
Ortalama tepkime hızı, derişim değişiminin zamana oranıdır ve M/s birimiyle ifade edilir. Hız denklemi v = k[A]^m[B]^n biçimindedir; mertebeler yalnız deneysel karşılaştırmalarla belirlenir ve toplam mertebe katsayıların toplamıdır. Hız sabidi sıcaklıkla değişir, katalizör ise yalnız aktivasyon enerjisini düşürerek hızı artırır.
Soru: Bir tepkime için elde edilen veriler şöyledir: [A] = 1 M iken v = 0,2 M/s, [A] = 2 M iken v = 0,8 M/s, [A] = 3 M iken v = 1,8 M/s (B sabittir). Tepkimenin A'ya göre mertebesini belirleyip hız denklemini yazınız ve k değerini hesaplayınız.
Örnek cevap: Puanlama anahtarı: derişim iki katına çıkınca hızın dört katına çıktığını göstermesi 4 puan; üçüncü veriyle üç kat derişimde dokuz kat hızın oluştuğunu kontrol etmesi 4 puan; mertebenin 2 olduğunu söylemesi 3 puan; v = k[A]² denklemini yazması 2 puan; k = 0,2 M⁻¹·s⁻¹ değerini bulması 2 puan.
Bir tepkimede tepkenin derişimindeki azalmanın ya da ürünün derişimindeki artışın zamana oranına ortalama tepkime hızı denir: v = −Δ[A] / Δt = Δ[ürün] / Δt Hızın, tepken derişimleriyle ilişkisini gösteren bağıntıya hız denklemi denir: v = k · [A]m · [B]n. Burada k hız sabidi, m ve n ise her tepken için mertebedir (bu…
Hız, birim zamandaki derişim değişimidir ve daima pozitif yazılır.
Mertebeyi denklemdeki katsayıdan sanmak: Katsayılar ile mertebeler farklıdır; yalnız deneysel veriler mertebeyi verir. Hızın işaretini unutmak: Tepken derişimi azaldığından −Δ[A]/Δt kullanılır ki hız pozitif olsun.
Ortalama hız: v = −Δ[A] / Δt · Hız denklemi: v = k · [A]^m · [B]^n · Toplam mertebe = m + n · Birim: v için M/s, k için M^(1−n) · s⁻¹
Ortalama tepkime hızını derişim ve zaman verilerinden hesaplar. Hız denklemi katsayılarından tepkimenin mertebesini çıkarır. Başlangıç hızı yöntemini kullanarak mertebe belirler.
Ortalama tepkime hızı aşağıdakilerden hangisiyle ifade edilir?
Doğru cevap: A) Derişim değişiminin zamana oranı
Hız, birim zamandaki derişim değişimidir; v = −Δ[A]/Δt bağıntısıyla hesaplanır.
Derişimi 20 saniyede 0,6 M'den 0,3 M'ye düşen tepkimenin ortalama hızı kaç M/s'dir?
Doğru cevap: D) 0,015
Ortalama hız, derişimdeki değişimin zamana bölünmesidir: (0,6 − 0,3)/20 = 0,3/20 = 0,015 M/s. Artan taraf bölünen tarafta yazılır; başlangıç derişimi doğrudan bölünseydi sonuç on kat büyük çıkardı.
İkinci mertebeden bir tepkimenin hız sabidinin birimi nedir?
Doğru cevap: C) M⁻¹·s⁻¹
İkinci mertebede k = v/[A]² olduğundan birim (M/s)/M² olur ve M⁻¹·s⁻¹ bulunur. Genel kural, hız biriminin derişim biriminin üsler toplamına bölünmesidir. Sıfırıncı mertebede ise k birimi yalnızca s⁻¹ olur.
Konu anlatımları hesapsız okunur. Quiz, slayt ve deneme için hesap gerekir.
Kimya için çalışma yolu
Konu anlatımları hesapsız okunur; quiz, slayt ve deneme için hesap gerekir.
Bu sayfa Ortalama Tepkime Hızının Hesaplanması ve Hız Denkleminin Belirlenmesi konusunun anlatımını, kazanımlarını ve örnek sorularını içerir. Konuyla ilgili tüm sorular için testi çöz, diğer konular için DersTeders ana sayfasına geçebilirsin.
Bu konuyu çalış: hesap aç, ilerlemen kaydedilsin.
Hesap aç