Kimyasal Tepkimelerde Hız ve Hız Denklemi — AYT konu anlatımı ve örnek sorular

Kimyasal Tepkimelerde Hız ve Hız Denklemi, derişimin zamanla değişimini, tepkime hızının derişimle ilişkisini ve hız sabitini etkileyen koşulları kapsar.

Öğrencinin ortalama tükenme hızını derişim değişimi ve geçen süreden hesaplayabilmesi, tek basamaklı tepkimelerde hız bağıntısını yazabilmesi ve ters tepkimenin girenlerini ayırt edebilmesi gerekir. AYT Kimya sorularında bu beceriler sayısal hesaplamalar, uygun hız bağıntısını seçme veya sıcaklık ve katalizörle ilgili yargıları değerlendirme biçiminde ölçülür.

Seçeneklerde farklı derişim terimleri, üsler, sayısal sonuçlar ya da yargı birleşimleri bulunabilir. Derişim azalırken tükenme hızının işaretini yanlış yorumlamak ve tepkime hızıyla hız sabitini karıştırmak sık yapılan hatalardır.

Örnek sorular

Bir şık seç, doğru mu değil mi hemen görürsün — hiçbir şey kaydedilmez, hesap gerekmez.

1. soruKolay

Bir tepkimede $\mathrm{Br_2}$ derişimi 50 s içinde $0{,}120\ \mathrm{mol/L}$ ’den $0{,}080\ \mathrm{mol/L}$ ’ye düşüyor.

$\mathrm{Br_2}$ ’nin ortalama tükenme hızı kaç $\mathrm{mol\ L^{-1}\ s^{-1}}$ dir?

1{,}6 \times 10^{-3}

✗ Bu değil

8{,}0 \times 10^{-4}

✓ Doğru

4{,}0 \times 10^{-3}

✗ Bu değil

4{,}0 \times 10^{-4}

✗ Bu değil

6{,}0 \times 10^{-4}

✗ Bu değil

Cevabı göster

Cevap: B — $8{,}0 \times 10^{-4}$

Kısaca — $\mathrm{Br_2}$ ’nin ortalama tükenme hızı $8{,}0 \times 10^{-4}\text{ mol L}^{-1}\text{ s}^{-1}$ ’dir.

Bir reaktifin ortalama harcanma hızı, derişimdeki değişimin geçen zamana oranının eksi işaretlisidir: $r_{\mathrm{Br_2}} = -\dfrac{\Delta[\mathrm{Br_2}]}{\Delta t}$ . Derişimdeki değişim $\Delta[\mathrm{Br_2}] = 0{,}080 - 0{,}120 = -0{,}040\text{ mol/L}$ ve geçen süre $\Delta t = 50\text{ s}$ olduğundan harcanma hızı $r_{\mathrm{Br_2}} = -\dfrac{-0{,}040\text{ mol/L}}{50\text{ s}} = 8{,}0 \times 10^{-4}\text{ mol L}^{-1}\text{ s}^{-1}$ olarak hesaplanır. Bölme işleminde basamak hatası yapılması sıklıkla $4{,}0 \times 10^{-4}$ veya $1{,}6 \times 10^{-3}$ gibi çeldiricilere düşülmesine yol açar.

2. soruOrta

Sabit hacimli kapalı bir kapta gerçekleşen gaz fazı bir tepkimeyle ilgili,

I. Sıcaklık artarsa hız sabiti artar.

II. Tepkime ilerledikçe hız sabitinin değeri azalır.

III. Uygun bir katalizör kullanımı hız sabitini artırır.

yargılarından hangileri doğrudur?

Cevabı göster

Cevap: C — I ve III

Kısaca — Hız sabiti sıcaklık artışı ve uygun katalizörle büyürken tepkimenin ilerlemesiyle değişmez; bu nedenle I ve III yargıları doğrudur. Hız sabiti ( $k$ ) derişime veya zamanın ilerlemesine bağlı olmayıp sıcaklık, katalizör ve reaktiflerin cinsi gibi etkenlerle belirlenir. Sıcaklık arttığında kinetik enerji ve eşik enerjisini aşan tanecik kesri arttığı için hız sabiti daima büyür (I doğru). Tepkime ilerledikçe giren derişimleri azaldığı için tepkime hızı azalır; ancak sıcaklık sabit kaldığı sürece hız sabiti ( $k$ ) değişmez (II yanlış). Uygun bir katalizör aktivasyon enerjisini düşürerek hız sabitinin büyümesini sağlar (III doğru). Öğrenciler tepkime hızı ile hız sabitini sıklıkla karıştırdığı için II. yargıyı doğru sanarak I, II ve III seçeneğine yanılabilir.

3. soruKolay

2\mathrm{SO_2(g)} + \mathrm{O_2(g)} \rightleftharpoons 2\mathrm{SO_3(g)}

tepkimesi her iki yönde de tek basamaklıdır.

Buna göre, ters tepkimenin hız bağıntısı hangisidir?

H_{\mathrm{ters}} = k_{\mathrm{ters}}\dfrac{[\mathrm{SO_3}]^2}{[\mathrm{SO_2}]^2[\mathrm{O_2}]}

✗ Bu değil

H_{\mathrm{ters}} = k_{\mathrm{ters}}[\mathrm{SO_2}]^2[\mathrm{O_2}]

✗ Bu değil

H_{\mathrm{ters}} = k_{\mathrm{ters}}[\mathrm{SO_3}]^2

✓ Doğru

H_{\mathrm{ters}} = k_{\mathrm{ters}}[\mathrm{SO_2}][\mathrm{O_2}]

✗ Bu değil

H_{\mathrm{ters}} = k_{\mathrm{ters}}[\mathrm{SO_3}]

✗ Bu değil

Cevabı göster

Cevap: C — $H_{\mathrm{ters}} = k_{\mathrm{ters}}[\mathrm{SO_3}]^2$

Kısaca — Ters yöndeki tepkimenin reaktifi $\mathrm{SO_3(g)}$ gazı olduğundan ters tepkimenin hız bağıntısı $H_{\mathrm{ters}} = k_{\mathrm{ters}}[\mathrm{SO_3}]^2$ olarak yazılır.

Denge tepkimelerinde ters yöndeki tepkime ele alınırken ürünler tarafındaki maddeler reaktif kabul edilir. Ters tepkime $2\mathrm{SO_3(g)} \rightarrow 2\mathrm{SO_2(g)} + \mathrm{O_2(g)}$ şeklinde tek basamaklı olduğundan, hız bağıntısı giren maddedeki $\mathrm{SO_3}$ derişiminin karesiyle orantılıdır. Ters hız ifadesini kimyasal denge sabiti ( $K_c$ ) ile karıştıran öğrenciler ürün ve giren derişimleri oranına, soruyu ileri tepkime hızı olarak okuyanlar ise $k_{\mathrm{ters}}[\mathrm{SO_2}]^2[\mathrm{O_2}]$ çeldiricisine yönelebilmektedir.

Kimyasal Tepkimelerde Hız ve Hız Denklemi — AYT soruları

Konu özeti

Örnek sorular

Diğer AYT konuları

Kimya