GENEL KİMYA II - Deneme Sınavı - 8

Tepkime hızı = k [H₂][I₂]

Önerilen tepkime mekanizmalarında, basamaklardan biri daima diğerlerine göre daha yavaş yürür ve bu basamak tüm tepkime için hız belirleyen basamak olarak isimlendirilir.

Çözücünün bir membrandan çözelti fazına geçmesine osmoz denir.

Başlangıçta ortamda XY varsa, bu anda geriye doğru olan tepkime olasıdır. Doğru yanıt C seçeneğidir.

Tepkenlerin ve ürünlerin aynı fazda olduğu kimyasal dengelere homojen dengeler denir. İki veya daha çok faza sahip sistemlerdeki dengelere heterojen dengeler adı verilir. Doğru yanıt D seçeneğidir.

Denge sabitinin sayısal büyüklüğü, denge konumunu belirten önemli bir parametredir. Denge sabiti K>>1 ise denge sağa kayar ve ürün oluşturma eğilimindedir. Tersine denge sabiti K<<1 ise denge sola kayar ve tepken oluşturma eğilimindedir. Doğru yanıt C seçeneğidir.

Eğer x mol H₂ yine x mol CO₂ ile tepkimeye girerse; x mol H₂O ve x mol CO oluşur. H₂ in ve CO₂ nin başlangıç molar derişimleri;

H₂ nin molar derişimi = 0,200 mol / 0,25 L = 0,8 mol.L^-1

CO₂ nin molar derişimi = 0,200 mol / 0,25 L = 0,8 mol.L^-1

                    

Başlangıç (M): 0,800 0,800                 0           0

Değişim (M):   -x         -x                   +x         +x

Denge (M): 0,800-x   0,800-x              x            x

Tepkime için denge sabiti ifadesi yazılıp, bu değerler yerine konulursa; 

 

0,0015 = (x).(x) / (0,8-x).(0,8-x) 

x = 3 x 10^-2 mol.L^-1

[H₂] =[CO₂] = (0,800-0,03) mol.L^–1

Denge derişimi değerleri [H₂] =[CO₂] = 0,77 mol.L^–1

Burada verilen tepkime hızı belli bir zaman aralığındaki tepkime hızı olduğundan ortalama tepkime hızıdır. Dolayısıyla ortalama tepkime hızının değeri seçilen t1 ve t2 zamanlarına bağlıdır. Çünkü kimyasal tepkimeler sırasında bir derişimin değeri, dolayısıyla tepkimenin hızı, zamana bağlı olarak değişir. Doğru cevap B' dir.

Tepkime hızının birimi mol/L zaman dır ve genellikle mol/L s, mol/L dak, mol/L sa veya mol/L gün birimleriyle ifade edilir. Doğru cevap E’ dir.

Hız ifadesindeki k sabitine hız sabiti denir. Hız sabitinin sayısal değeri, sıcaklık sabit kalmak koşulu ile, tepken veya ürün derişimlerinde meydana gelen değişikliklerden etkilenmez. Ayrıca, tepkime hızı zamana bağlı olarak değişirken, k nin değeri tüm tepkime süresince sabittir. k sabitinin büyüklüğü tepkime hızı ile ilgili oldukça önemli bilgiler verir. Hızlı tepkimelerin k sabiti büyük, yavaş tepkimelerin ise küçüktür. Doğru cevap C' dir.

Tepkime derecesi hız ifadesinde bulunan derişim terimlerinin üslerinin toplamıdır. Tepkime hız sabitinin (k) birimi ise tepkimenin derecesine bağlı olarak değişir. Doğru cevap A' dır.

Kimyasal dengeler daha önceden de değinildiği gibi dinamiktir ve bu nedenle koşulların değiştirilmesi dengeyi de değiştirir. Bu konuda ilk çalışmalar 1884 yılında Le Chatelier tarafından gerçekleştirilmiş ve günümüzde de koşulların değiştirilmesi ile dengenin nasıl değişeceği ile ilgili “Le Chatelier Kuralı” geçerlidir. Bu kurala göre; dengedeki bir sisteme dışarıdan bir etki yapıldığında, sistem bu etkiyi azaltacak yöne kendiliğinden kayar ve yeni bir denge oluşur. Deneysel olarak denetlenebilen değişkenler; derişim, basınç, hacim ve sıcaklıktır. Doğru yanıt E seçeneğidir.

Dengedeki bir sisteme basıncın etkisinde, tepken ve ürün(lerin) mol sayıları karşılaştırılır. Yukarıdaki tepkime, stokiyometri gereği 2 mol ürün ve 4 mol tepkenden oluşur. İki birim gaz molekülünün oluşturacağı basınç, aynı hacimde ve sıcaklıkta dört birim gaz molekülünün oluşturacağı basınç kadar yüksek olamaz. Bu nedenle denge karışımının basıncı arttırılırsa veya hacmi azaltılırsa, yukarıdaki tepkime için denge, mol sayısının az olduğu sağa doğru kayar. Böylece sistem basınç etkisini azaltacak şekilde davranmış olur. Basınç azaltıldığında veya hacim arttırıldığında ise denge bu tepkime için sola doğru kayar. Basınç artırılırsa denge sağa doğru kayacağı için H₂ derişimi azalır.Doğru yanıt D seçeneğidir.

Katalizör, tersinir bir tepkimede ileriye doğru ve geriye doğru olan tepkime hızlarına eşit oranda etki ettiğinden, katalizörün kimyasal denge üzerine bir etkisi yoktur. Katalizör, tersinir tepkimelerde katalizörün bulunmadığı duruma göre, daha hızlı dengeye ulaşılmasını sağlar, yani katalizör tersinir tepkimelerde dengeye ulaşılma sürecini hızlandırmaktadır. Doğru yanıt C seçeneğidir.

Bir maddenin derşiminin, kütlesinin veya basıncının yarıya düşmesi için geçmesi gereken zamana yarılanma ömrü denir. Doğru cevap C' dir.

Bir tepkimenin gerçekleşebilmesi için çarpışan moleküllerin sahip olması gereken minimum enerjiye tepkimenin etkinleşme enerjisi (Ea) denir. Ea nın sayısal değeri her bir tepkime için farklıdır ve bu değer deneysel olarak bulunur. Şimdi bir tepkimede tepkenler ile ürünlerin enerjileri ve bunların etkinleşme enerjisi ile ilişkilerini görelim. Doğru cevap A' dır.

R; evrensel gaz sabiti (8,314 J/K mol) dur. Doğru cevap D' dir.

Basit bir tepkimedeki tepkenler birbirleriyle etkileşerek (çarpışarak) tepkime verirler. Yani tepkime vermek üzere karşılaşan (çarpışan) yapılardır. Basit tepkimeye tepken olarak katılan moleküllerin sayısına tepkimenin molekülaritesi denir. Eğer, tepkime tepken olarak tek bir molekül içeriyorsa tepkimeye unimoleküler tepkime, iki molekül içeriyorsa bimoleküler tepkime, üç molekül içeriyorsa termoleküler tepkime denir. Doğru cevap E' dir.

Bir kimyasal tepkimenin hızı, tepken derişimi veya sıcaklık arttırılarak arttırılabileceği gibi, tepkime ortamına katalizör ilavesiyle de arttırılabilir. Katalizörler, tepkimenin daha düşük etkinleşme enerjisine sahip farklı bir mekanizma üzerinden yürümesini sağlayarak tepkime hızını arttıran maddelerdir. Doğru cevap E' dir.

Kataliz, bir kimyasal tepkimenin hızının katalizör varlığında arttırılması sürecidir ve homojen ve heterojen kataliz olarak sınıflandırılır. Doğru cevap C’ dir.