Ortalama hız, çarpışma teorisi, hızı etkileyen faktörler, hız bağıntısı, deney tablosu ve mekanizmayı çözümlü AYT tarzı sorularla anlatan konu anlatımı.
Kimyasal Tepkimelerde Hız
Kimyasal tepkime hızı, birim zamanda girenlerin derişiminin azalma ya da ürünlerin derişiminin artma miktarıdır. Bazı tepkimeler çok hızlı (patlama), bazıları çok yavaş (paslanma) gerçekleşir. AYT Kimya’da bu konu; ortalama hız ve katsayı ilişkisi, çarpışma teorisi, hızı etkileyen faktörler (derişim, sıcaklık, temas yüzeyi, katalizör), hız bağıntısı ve tepkime derecesi, deney verilerinden hız yasası bulma ve tepkime mekanizması biçiminde karşımıza çıkar.
Bu konunun sonunda bir öğrencinin:
ortalama tepkime hızını hesaplayabilmesi,
girenlerin ve ürünlerin hızları arasında katsayı ilişkisini kurabilmesi,
çarpışma teorisini ve etkin çarpışmayı açıklayabilmesi,
hızı etkileyen faktörleri yorumlayabilmesi,
hız bağıntısını yazıp tepkime derecesini bulabilmesi,
deney verilerinden hız yasasını çıkarabilmesi,
hız sabitini (k) hesaplayabilmesi,
derişim değişiminde hızın kaç katına çıktığını bulabilmesi,
aktivasyon enerjisi ile hız ilişkisini yorumlayabilmesi,
mekanizmalı tepkimelerde yavaş basamağı belirleyebilmesi
gerekir.
Ortalama Hız ve Katsayı İlişkisi
Ortalama hız = derişimdeki değişim / geçen zaman (birim: mol/L·s). Girenlerin harcanma ve ürünlerin oluşum hızları katsayılarla orantılıdır. Tepkime hızı, herhangi bir maddenin hızının kendi katsayısına bölünmesiyle bulunur.
Çarpışma Teorisi
Tepkimenin gerçekleşmesi için taneciklerin çarpışması gerekir. Her çarpışma tepkimeyle sonuçlanmaz; yeterli enerjiye (en az aktivasyon enerjisi) ve uygun geometriye sahip çarpışmalara etkin çarpışma denir. Hız, birim zamandaki etkin çarpışma sayısıyla doğru orantılıdır.
Hızı Etkileyen Faktörler
Derişim: Derişim arttıkça birim hacimdeki çarpışma sayısı artar, hız artar.
Sıcaklık: Sıcaklık arttıkça etkin çarpışma oranı ve hız artar.
Temas yüzeyi: Katılar toz hâline getirilirse temas yüzeyi artar, hız artar.
Katalizör: Aktivasyon enerjisini düşürerek hızı artırır; ΔH’ı değiştirmez.
Girenlerin cinsi: Aynı koşullarda farklı maddeler farklı hızla tepkime verir.
Gazlarda hacim küçülürse derişim artar, hız artar.
Hız Bağıntısı ve Tepkime Derecesi
Hız bağıntısı deneyle bulunur; katsayılardan yazılmaz (tek basamaklı tepkimeler hariç). Genel biçim: Hız = k · A^x · B^y. Burada x ve y, maddelere göre derecedir; x + y toplam derecedir. k hız sabiti, yalnızca sıcaklık ve katalizöre bağlıdır; derişimden bağımsızdır.
Sıfırıncı derece: hız derişime bağlı değildir.
Birinci derece: derişim n katına çıkarsa hız n katına çıkar.
İkinci derece: derişim n katına çıkarsa hız n² katına çıkar.
Deney Verilerinden Hız Yasası
Bir madde dışındaki derişimler sabit tutulan iki deney karşılaştırılır. Derişim 2 katına çıkarken hız 2 katına çıkıyorsa derece 1, 4 katına çıkıyorsa derece 2, değişmiyorsa derece 0’dır.
Tepkime Mekanizması
Çok basamaklı tepkimelerde hızı en yavaş basamak belirler. Hız bağıntısı yavaş basamaktaki girenlerin katsayılarından yazılır; hızlı basamaktaki maddeler hızı etkilemez.
Zor Problemler (Adım Adım)
Geçmiş AYT’lerde Görülen Soru Kalıpları
Aşağıdaki örnekler AYT tarzı örneklerdir. Her kalıp için önce tanıma ipucu, sonra çözümlü örnek verilmiştir.
Sınavda En Önemli Bağlantılar
Sık Karıştırılan Noktalar
Soru Çözerken Kullanılabilecek Yaklaşım
Katsayı Sorusu
Maddenin hızını katsayısına böl; diğer maddelerle çarp.
Hız Bağıntısı Sorusu
Dereceyi bul; derişim değişimini kuvvet olarak uygula.
Deney Tablosu Sorusu
Yalnızca bir madde değişen iki deneyi seç.
Sıcaklık Sorusu
Basamak sayısını bul; katı kuvvet olarak al.
Mekanizma Sorusu
Yavaş basamağı bul; hız bağıntısını oradan yaz.
Konu Özeti
Hız: derişim değişimi / zaman.
Katsayı: hızlar katsayıyla orantılı.
Faktörler: derişim, sıcaklık, temas yüzeyi, katalizör.
Hız bağıntısı: deneyle veya mekanizmayla bulunur.
Mekanizma: yavaş basamak belirler.
Bu Üniteyi Pekiştir
Konuyu tamamladıysan çalışma notlarıyla tekrar yapabilir veya seviyene uygun testlerle kendini ölçebilirsin.