GENEL KİMYA II

∆ [N] /  ∆t = 0,108-0/50-0=2,6x10^-3 M/s

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, 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.

2NO2+F2®2NO₂F tepkimesi için hız ifadesi k[NO2][F] şeklindedir.

Tepkime hızı= k [M]^m [N]ⁿ

8x10^-4/4x10^-4= k(0,1)^m (0.2)ⁿ/k(0.1)^m(0.1)ⁿ

n: 1

16x10^-4/4x10^-4=k(0,2)^m(0,1)ⁿ/k(0,1)^m(0,1)ⁿ

m: 2

Tepkime hızı= k [M]² [N]¹

4x10^-4=k (0,1)² (0,1)

k= 0,4 M^-2 s^-1

[A]t=-kt + [A]0


0,025=-k(40 s)+0,075

k=1,25x10^-3

1/[A]=akt+1/[A]₀

1/0,0125=0,186 x t +1/0,0671

t: 350 s

H2(g) + 2ICl(g) ® I2(g) + 2HCl(g) tepkimesinin hız denklemi k[H₂][ICI]

k [M]2 [N]= 0,1x(0,25)²x(0,20)=12,5x10^-4

k [M]² [N]= 0,1x(0,25)²x(0,20)=12,5x10^-4

Sıcaklık arttıkça hız sabiti artar dolayısıyla tepkime hızı da artar.

Kimyasal kinetik, bir tepkimede tepkenlerin ürünlere dönüşümü sırasında (gidilen yolda) ne olduğuyla ve dönüşümün ne kadar hızlı olduğuyla ilgilenen kimyanın bir alanıdır. Bir başka ifade ile kimyasal kinetik; bir tepkimenin hızının belirlenmesinin yanı sıra, tepkimenin ilerleyişinde izlediği yolu yani tepkime mekanizmasını aydınlatmayı amaçlayan bir bilim dalıdır.

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.

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.

Tepkime derecesi hız ifadesinde bulunan derişim terimlerinin üslerinin toplamıdır. Tepkime hızı:

k[H₂]¹[F₂]¹ şeklindedir. 1+1 değerleri ile de tepkime ikinci derece bir tepkimedir.

Yarılanma ömrü, bir maddenin (tepkenin) derşiminin, kütlesinin veya basıncının yarıya düşmesi için geçmesi gereken zamandır.

DERİŞİMİN ZAMANA GÖRE DEĞİŞİMİ İkinci dereceden bir tepkimenin yarılanma ömrü için:

t_1/2 = 1/k[A]_o formülü kullanılır.

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.

a k; tepkime hız sabiti, Ea; tepkimenin etkinleşme enerjisi (J/ mol), R; evrensel gaz sabiti (8,314 J/K mol), T; tepkime sıcaklığı (K) ve A ise birimi hız sabitinin birimi ile aynı olan frekans faktörüdür. A, tepkime için birim zamandaki çarpışmaların sıklığı ve moleküllerin uygun yönlenmeleri ile ilgilidir.

Tepkimeye ait hız ifadesi her iki tepkene göre birinci dereceden olduğu için tepkime basit bir tepkime değil basamaklı bir tepkimedir. Hız ifadesi incelendiğinde, tepkimenin hız belirleyen basamağında H2 ile ICl arasında bimoleküler bir tepkime olması gerekir. Bu doğrultuda bu tepkime için aşağıdaki mekanizma önerilebilir. Bu tepkimede ara ürün HI dır.

Kataliz, bir kimyasal tepkimenin hızının katalizör varlığında arttırılması sürecidir ve homojen ve heterojen kataliz olarak sınıflandırılır. Homojen katalizde, katalizör tepkenler ve ürünler ile aynı fazdadır. Yukarıda verilen H2O2 nin bozunma tepkimesi homojen katalize bir örnektir. Diğer yandan, heterojen katalizde katalizör tepken ve ürün moleküllerinden farklı fazda olur. Heterojen katalizde tepkenler genellikle gaz ya da çözeltidedir; katalizör ise tepkenler ile temasta olan genellikle bir katıdır. Endüstriyel açıdan önemli olan birçok reaksiyon katı haldeki katalizör yüzeyinde gerçekleştirilir.