REAKSİYON HIZLARININ HESAPLANMASI

11. sınıflar kimya dersi konusu. Kimyasal tepkimelerde hız hesaplamaları. İleri aktivasyon enerjisi ve geri aktivasyon enerjisinin hesaplanması. Konu anlatımı ve çözümlü örnekler.


Tepkime Hızı

Bir kimyasal reaksiyonda birim zamanda oluşan veya harcanan madde miktarının birim zamandaki değişimine tepkime hızı denir.

V = Reaktiflerin Miktarındaki Değişme
Zaman




V = Ürünlerin Miktarındaki Değişme
Zaman




Madde miktarı; Molarite, mol sayısı, hacim, kütle, basınç cinsinden alınabilir.

Zaman aralığı saniye, dakika, saat, gün, hafta, ay ve yıl olarak alınabilir.

Zaman aralığının nasıl seçileceği tepkime hızına bağlı olarak değişir.


Bu arada hız için uygun birimin belirtilmesi gerektiğini de hatırlayalım. Ölçümü yapılan maddenin fiziksel durumuna ve zamana göre; M/s, n/gün, atm/saat gibi hız birimleri kullanılabilir.


Soru – 1 

Normal koşullarda gerçekleşen,

2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g) tepkimesine göre 90 saniyede 57,6 g SO2 harcanmıştır.

Buna göre O2 nin harcanma hızını mol/s cinsinden hesaplayınız.


Çözüm – 1 

Tepkime denklemine göre 2 mol SO2 harcandığında 1 mol O2 harcanmaktadır.

57,6 g SO2 → 57,6/64 = 0,9 moldür.

Harcanan O2 nin mol sayısı ise 0,9/2 = 0,45 mol olur.

0,45 mol O2           90 s

x   mol                    1


x = 0,005 mol

O2 nin harcanma hızı  0,005 mol/s

Yani 1 saniyede 0,005 mol O2 harcanır. 1 mol O2,

0,005 mol         1 s de

1   mol                    t


t = 200 s

Buna göre 1 mol O2 ve 2 mol SO2 den 2 mol SO3 oluşması 200 s sürmektedir.


Soru – 2 

Yukarıdaki soruda O2 nin harcanma hızını L/s cinsinden hesaplayınız.


Çözüm – 2 

Yukarıdaki hesaplamaya göre 90 s de 0,45 mol O2 oluşuyordu. 0,45 mol O2 N.K. da 22,4 . 0,45 = 10,08 L eder.

90 s de       10,08 L

1 s de            x


x = 10,08
90




= 0,112 L

1 saniyede 0,112 L O2 harcanmaktadır. O2 nin harcanma hızı,

V = 0,112 L/s = 112mL/s dir.


Soru – 3 

4 L lik bir kapta 80 g CH4 gazı O2 ile yakılıyor. CH4 ün tamamının yanması 250 s sürüyor.

Buna göre CH’ün tükenme hızını Molarite/s cinsinden hesaplayınız.

(C:12, O: 16, H: 1)


Çözüm – 3 

CH4 ün yanma tepkimesi,

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Şeklindedir.

80 g CH4, 80/16 = 5 moldür.

Molarite, 1 L kapta bulunan maddenin mol sayısıdır.

M = 5 mol = 1,25 mol/L
4 L




1,25 Molar CH4 ün harcanması 250 saniye sürmüştür. 1 saniyede harcanan CH4 miktarı,

V = 1,25/250

= 0,005 mol/L.s dir.


Soru – 4 

48 g CH4 ün O2 ile tamamen yakılması 75 s sürmektedir.

Buna göre H2O nun oluşma hızını mol/s cinsinden hesaplayınız.


Çözüm – 4 

48 g CH4, 48/16 = 3 moldür.

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Denklemine göre 3 mol CH4 harcanırken 6 mol H2O oluşmaktadır.

6 mol H2O nun oluşması 75 s sürmüştür.

6 mol H2O        75 s de

x mol                 1 s’de

x = 0,08 mol

0,08 mol H2O 1 saniyede oluşmaktadır. Hız denklemi,

V = 0,08 mol/s şeklinde yazılır.


Soru – 5 

X2Y4 + 2Y → X2Y6 

Tepkimesi veriliyor.

İleri tepkimenin eşik enerjisi (Eai) 140 kJ, geri tepkimenin eşik enerjisi (Eag) 305 kJ dür.

X2Y6 nın oluşma ısısı -140 kJ olduğuna göre olduğuna göre X2Y4 bileşiğinin molar oluşum ısısını hesaplayınız.


Çözüm – 5 

Ürünler ile reaktiflerin entalpileri toplamı tepkimenin entalpisini verir.

İleri aktivasyon enerjisi ile geri aktivasyon enerjisi arasındaki fark da tepkime entalpisini verir.

Bizim elimizde tepkime entalpisi ile ürünün entalpisi var. X2Y4 ün entalpisini hesaplayacağız.

ΔH = Eai – Eag

= 140 – 305 = –165 kJ


Şimdi entalpiyi veren başka bir eşitlik kullanacağız.

ΔH = Σürünler – Σgirenler

–165 kJ = –140 kJ – X2Y4

X2Y4 = 25 kJ


Soru – 6 

A + B2 → AB2

Tepkimesinin ileri aktivasyon enerjisi (Eai) 128 kJ dür. Tepkime entalpisi -60 kJ olduğuna göre geri tepkimenin aktivasyon enerjisisni (Eag) hesaplayınız.


Çözüm – 6 

Entalpiyi veren eşitliklerden birisi,

ΔH = Eai – Eag dir.

Bu eşitlikteki değerlerden ikisi elimizdedir.

- 60 kJ = 128 kJ – Eag

Eag   = 188 kJ


Soru – 7 

C ile O2 nin CO2 oluşturması tepkimesinde 5 mol C ve 5 mol O2 reaksiyona sokuluyor. C katısı 10 saniyede tamamen yanıyor.

Buna göre CO2 in oluşma hızını gram/s cinsinden hesaplayınız.


Çözüm – 7 

 Önce tepkime denklemini yazalım.

C + O2 → CO2

Bu tepkimeye göre 1 mol C dan 1 mol CO2 oluşuyor.

5 mol CO2 10 saniyede oluşuyorsa,

5 mol            10 s

x mol              1 s


x = 5/10 = 0,5 mol.

1 saniyede 0,5 mol CO2 oluşmaktadır. 0,5 mol CO2: 0,5 . 44 = 22 g dır.

Buna göre CO2 nin oluşma hızı,

V = 22 g/s dir.


Reaksiyon Hızlarının Hesaplanması -2

Tepkimelerde Çarpışma Teorisi ve Hız



SANATSAL BİLGİ

26/09/2019

  • YORUM YAZ
  • ADI SOYADI(veya nick)
  • YORUM
COPYRIGHT© HER HAKKI SAKLIDIR
Sitede Yer Alan Bilgi Belge Ve Materyallerin İzinsiz olarak Kopyalanması ve Alıntılanması Yasaktır

SANATSAL BILGI