13.hafta.GenelKimyaI.180210

Download Report

Transcript 13.hafta.GenelKimyaI.180210

ONÜÇÜNCÜ HAFTA
Reaksiyon mertebeleri.
Katalizör ve reaksiyon hızları.
Reaksiyon Mertebeleri
Bir reaksiyonun mertebesi deneyle bulunur.
Reaksiyon mertebesi, hız denkleminde
başlangıç maddelerinin
konsantrasyonlarının üsleri toplamı olarak
tarif edilir.
Basit reaksiyonların hız
bağıntıları ve mertebeleri
Sıfırınca Mertebe Reaksiyonlar
Reaksiyon hızı başlangıç maddesinin
konsantrasyonuna bağlı olmayan
reaksiyonlardır. Hız baştan sona sabit bir
değerde kalır:
Hız = k[A] = k
Birinci Mertebe Reaksiyonlar (I.)
Sadece tek başlangıç maddeli
reaksiyonlardır. Birinci mertebe
reaksiyonlar için hız ifadesi:
Birinci Mertebe Reaksiyonlarının
Yarılanma Ömrü (t1/2)
Bir maddenin başlangıçtaki
miktarının yarıya inmesi için geçen
zamana yarılanma ömrü denir.
Birinci mertebe reaksiyonlar için
yarılanma ömrü:
İkinci Mertebe Reaksiyonlar (II.)
İkinci mertebe reaksiyonlar,
2A  ürünler
A + B  ürünler için
için Hız = k [A]2
Hız = k [A] [B]
Yalancı I. reaksiyonlar
A+B  ürünler reaksiyonunda şayet
başlangıç maddelerinden birinin değişimi
diğerine göre çok büyük ise (A B hali)
reaksiyon sanki birinci mertebedenmiş gibi
yürür ve böyle reaksiyonların hızları birinci
mertebe reaksiyon hız bağıntıları ile
hesaplanır.
Reaksiyon Mertebelerinin Belirlenmesi
Reaksiyon mertebelerinin tayini çok büyük önem
taşır. Mertebe tayininde reaksiyonun önce basit
veya karmaşık bir reaksiyon olup olmadığı
ayırımı yapılmalıdır.
1. Basit reaksiyonlarda mertebe tayini
Denkleşmiş denklemin başlangıç maddelerinin
katsayıları hız denkleminde üs olarak alınır:
A + 2B  ürünler
hız = k [A] [B]2 dir.
2. Başlangıç hızları yöntemi ile
mertebe tayini
Başlangıç hızları yönteminde deneysel
hız bağıntısını bulmak için bir seri deney yapılır.
3. Grafik yöntemi ile reaksiyon
mertebesinin bulunması:
Sıfırıncı mertebe hariç birinci ve ikinci
mertebeden reaksiyonların zaman-derişim
grafikleri birer eğridir. Ancak bu bağıntılar
y=mx+n genel doğru denklemine göre
düzenlenerek hız ifadeleri doğru denklemleri
cinsinden verilebilir.
Reaksiyon Hızını
Değiştiren Etkenler
1. Sıcaklık
Arrhenius bağıntısı ile verilir:
2. Temas Yüzeyi:
Temas yüzeyi arttıkça reaksiyon hızı da artar. Bu
yüzden katı maddelerin heterojen reaksiyonlarına
katı madde ne kadar ufaltılarak, öğütülmüş parçalar
halinde reaksiyona sokulursa reaksiyon hızı da o
derece yüksek olur.
3. Katalizör:
Bir kimyasal reaksiyonun hızını artıran ve reaksiyonun
sonunda da aynen geri kalan maddelere katalizör adı
verilir. Katalizör, reaksiyonun denge karışımındaki
konsantrasyonlarını asla değiştirmez sadece dengeye
gelme zamanını kısaltır.
4. Derişim:
Reaksiyon hızı üzerine konsantrasyonun etkisi hız
bağıntılarından kolayca anlaşılabilir: 0. Reaksiyonlarda
konsantrasyonun etkisi yoktur. I. Reaksiyonlarda
konsantrasyonun birinci kuvveti, II. Reaksiyonlarda
konsantrasyonun ikinci kuvveti ile doğru orantılıdır.