Kimyasal Kinetik: Temel Kavramlar




Indir 26.28 Kb.
TitleKimyasal Kinetik: Temel Kavramlar
Date conversion19.03.2013
Size26.28 Kb.
TypeBelgeleme
Sourcehttp://w3.balikesir.edu.tr/~asker/KimCalisYap/ KimyasalKinetik.doc

Mortimer Cilt II, Bölüm 13, Çalışma Yaprağı:1 Erol Asker



Kimyasal Kinetik: Temel Kavramlar


Kimyasal kinetik kimyasal tepkimelerin hızları ve oluşum mekanizmalarıyla ilgilenen bir bilim dalıdır. Hız bir özelliğin (bu durumda derişimin) birim zamanda değişimidir. Bir kimyasal tepkimenin hızı tepkenlerden birinin harcanma (veya bozunma) hızının veya ürünlerden birinin oluşum hızının takibiyle bulunur.

Aşağıdaki reaksiyonu düşünelim.


N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) (1)


Burada üç tane H2 molekülü bir tane N2 molekülü ile iki tane NH3 molekülü oluşturmak üzere tepkimeye girdiğine göre, H2 nin harcanma hızı N2 nin harcanma hızının üç katı olacaktır, ve NH3 ün oluşum hızı N2 nin harcanma hızının iki katı olacaktır. Buna göre,



hız



=


N2 ın harcanma hızı


=

H2 ün harcanma hızının 1/3 ü


=

NH3 ın oluşum hızının 1/2 si


hız



=




=




=




hız



=





=




=



(2)


Hızın pozitif değerler aldığına dikkat ediniz (zaman geriye doğru işlemez!). Eşitlik (2) de N2 ve H2 in harcanma hızlarının başına eksi işareti koymamız bu yüzdendir; örneğin, in değeri negatif olduğundan, hız değerini pozitif yapmak için i (-1) ile çarparız.

Genel olarak,


a A + b B c C + d D


tepkimesi için hız eşitliği





(3)

olarak verilir.

Tüm tepkenlerin ve ürünlerin harcanma ve oluşum hızları tepkime eşitliğinin stökiyometrisi ile ilişkili olduğuna göre, hangi maddeye göre hızı ölçtüğümüz önemli değildir – deneysel uygunluk secimi etkiler. Bununla birlikte, hızlar stökiyometrik oranlarla değiştiği için, hızı hangi maddeye göre ölçtüğümüzü belirtmemiz gerekir.


Hız Yasaları

Çoğu tepkimelerin hızları zamanla değişir. Başlangıçta, tepkenlerin derişimleri en yüksek seviyesinde olduğundan, tepkime en yüksek hızda gerçekleşir. Zaman içerisinde tepkenler harcandığından ve ürünler oluştuğundan, ileri tepkime yavaşlar, geri tepkime hızlanır (tersinir tepkimeler için). Sonunda, ya tepkime dengeye ulaşır, yada tamamlanır ve hız sıfır değerini alır. Dengede, ileri tepkimenin hızı geri tepkimenin hızına eşittir, ve bundan sonra derişimlerde net değişim gözlenmez.

Çoğu durumda tepkime hızı hız yasası olarak bilinen basit eşitliğe uymaktadır. Bir hız yasası tepkime hızını, hız sabiti k ve tepkimeye katılan maddelerin farklı kuvvetlerde yükseltilen derişimlerinin bir ürünü olarak ifade edilir:


hız = v = k [A]m [B]n .... (4)


Hızlı bir tepkimenin k değeri de yüksektir. Bir tepkime ilerledikçe, hızı tepkime yasasına göre, derişime bağlı olarak değişir ancak k değeri değişmez, sabittir. Hız sabiti k sıcaklığa bağlıdır, ancak derişimden bağımsızdır.

Derişimlerin yükseltildiği (m, n, ...) kuvvetleri genelde tipik tam sayılardır (fakat kesirli ve negatif sayılar da olabilirler). Sıfır değeri de alabilirler, ama bu durum hız yasasında gösterilmez çünkü, [A]o = 1 olduğundan hız k ya eşittir.


Tepkime Derecesi (mertebesi)

Bir tepkimenin toplam derecesi hız yasasındaki (Eşitlik (4) üslerin toplamına eşittir. Tepkimenin A ya göre derecesi [A] nin hız yasasındaki üssü, aynı şekilde B ye göre [B] nin üssüdür ve diğer maddeler için de bu şekilde devam eder. Eğer bir maddenin derişimi hız yasasında belirtilmemişse, tepkime bu maddeye göre sıfırıncı derecedendir. Örneğin,


2 A + B + C D + 2E

tepkimesinin hız yasası

hız = v = k [A] [B]2


tepkime A ya göre birinci dereceden, B ye göre ikinci dereceden, C ye göre sıfırıncı dereceden, ve toplamda da üçüncü derecedendir.

Hız yasası deneysel olarak belirlenir. Reaksiyon derecesiyle tepkime eşitliğindeki stökiyometrik katsayılar arasında bir ilişki olmak zorunda değildir.


Birimler

Bir tepkime hızının birimi daima M s-1 = mol L-1 s-1dir. Hız yasası eşitliğinde (Eşitlik (4)), sol taraftaki birimler ile sağ taraftaki birimlerin aynı olması gerektiğine göre, k nın birimi hızın toplam derecesine bağlıdır. Örneğin, bir tepkime toplamda birinci dereceden ise, k nın birimi s-1; toplamda ikinci dereceden ise, k nın birimi L mol-1 s-1 olur.

______________________________________________________________________________


Alıştırmalar:

1. 2 N2O5(g) 4 NO2(g) + O2(g), tepkimesi için NO2(g) nin oluşum hızı 4.0 x 10-3 mol L-1s-1 dir.

(a) N2O5(g) yok olma (harcanma) hızını hesaplayınız.

(b) O2(g) ın oluşum hızını hesaplayınız.


Cevaplar: (a) 2.0 x 10-3 mol L-1 s-1; (b) 1.0 x 10-3 mol L-1 s-1

İpucu: Eşitlik (3)’e göre dır, buradan

= (1/4)( 4.0 x 10-3 mol L-1s-1) = 1.0 x 10-3 mol L-1s-1 olarak bulunur.

______________________________________________________________________________

2. 2 NO(g) + 2 H2(g) N2(g) + 2 H2O(g) tepkimesinin deneysel olarak NO(g)’a göre ikinci dereceden ve H2(g) ya göre de birinci dereceden olduğu belirleniyor.

(a) Tepkimenin hız yasasını yazınız.

(b) Tepkimenin toplam derecesi nedir?

(c) Hız sabiti k nın birimi nedir?

(d) Eğer [NO] iki katına çıkartılırsa ([H2]’yi sabit tutarken), tepkime hızı kaç kat artar?

(e) Eğer [H2] iki katına çıkartılırsa ([NO]’yi sabit tutarken), tepkime hızı kaç kat artar?


Cevaplar: (a) hız = v = k [NO]2 [H2] ; (b) üçüncü dereceden; (c) L2 mol-2 s-1; (d) 4-kat; (e) hız iki katına çıkar.


Page of

Add document to your blog or website

Similar:

Kimyasal Kinetik: Temel Kavramlar iconKimyada temel kavramlar: Madde, element, bileşik, mol, karışım ve bazı kimyasal kavramlar. Önemli kimya yasaları: Kütlenin korunumu, sabit oranlar, katlı

Kimyasal Kinetik: Temel Kavramlar iconTermik santraller katı, sıvı ve gaz halindeki yakıtlarda var olan kimyasal enerjiyi ısı enerjisine, ısı enerjisini hareket (Kinetik) enerjisine, hareket

Kimyasal Kinetik: Temel Kavramlar iconGELİŞİM PSİKOLOJİSİNDE TEMEL KAVRAMLAR VE GELİŞİMİ ETKİLEYEN TEMEL FAKTÖRLER

Kimyasal Kinetik: Temel Kavramlar iconKİMYASAL REAKSİYONLAR VE ENERJİ” ÜNİTESİNİN ÖĞRENİLMESİNDE ETKİN KAVRAMLAR*

Kimyasal Kinetik: Temel Kavramlar iconDERSİN AMACI VE HEDEFİ: Tekstil kimyası, tekstil mühendisliğinin temel dersidir. Bu derste liflerin kimyasal yapıları ve kimyasal özellikleri anlatılmaktadır. DERS PROGRAMI

Kimyasal Kinetik: Temel Kavramlar iconAraştırma bulgularının değerlendirilmesiyle ilgili temel istatistik bilgilerinin (temel kavramlar, verilerin toplanması, merkezi eğilim ve dağılım ölçüleri) verilmesidir. Öğrenme Çıktıları ve Alt Beceriler

Kimyasal Kinetik: Temel Kavramlar iconTEMEL KAVRAMLAR

Kimyasal Kinetik: Temel Kavramlar iconTEMEL KAVRAMLAR

Kimyasal Kinetik: Temel Kavramlar iconTemel Kavramlar

Kimyasal Kinetik: Temel Kavramlar iconTEMEL KAVRAMLAR

Sitenizde bu düğmeye yerleştirin:
Belgeleme


The database is protected by copyright ©okulsel.net 2012
mesaj göndermek
Belgeleme
Main page