TEPKİME MEKANİZMASI
11. sınıflar kimya konusu. Birden fazla basamaktan oluşan tepkimeler. Tepkime mekanizmasının net denkleminin yazılması. Tepkime mekanizmasının hız bağıntısı. Konu anlatımı ve çözümlü sorular.
Kimyasal reaksiyonlar çoğu zaman denklemlerde belirtildiği kadar sade biçimde gerçekleşmez. Tepkime gerçekleşirken reaksiyona giren maddeler çeşitli ara ürünler oluşturarak tepkime sonunda net denklemdeki ürünleri oluştururlar. Bu şekilde oluşan kimyasal reaksiyonlara aşamalı tepkime veya "tepkime mekanizması" denir.
Tepkime mekanizmasını meydana getiren reaksiyon basamaklarından her biri bir hız denklemine sahiptir. Tepkimenin hızı en yavaş gerçekleşen basamağın hızıdır.
Katalizörler tepkime mekanizmasında yer alabilirler. Bir maddenin katalizör olduğu tepkimeye girip herhangi bir bozulmaya uğramadan tepkimeden aynen çıkmasıyla anlaşılır.
Tepkime boyunca önce oluşup sonra harcanan ürünlere ara ürünler denir. Bu maddeler net tepkime denkleminde yer almazlar.
Şimdi örneklere geçelim.
Soru – 1
Aşağıdaki tepkime için,
1. CH4(g) + Cl2(g) → CH3(g) + HCl(g) >hızlı
2. CH3(g) + Cl2(g) → CH3Cl(g) + Cl- (g) >yavaş
A) Varsa katalizör maddeyi,
B) Ara ürünleri,
C) Tepkimenin net denklemini,
D) Tepkimenin hız denklemini yazınız.
Çözüm:
1. CH4(g) + Cl2(g) → CH3(g) + HCl(g)
2. CH3(g) + Cl2(g) → CH3Cl(g) + Cl- (g)
A) Tepkimede katalizör kullanılmamıştır.
B) kırmızı renk ile gösterilen CH3 maddesi ara üründür.
C) Tepkimenin net denklemi,
CH4(g) + 2Cl2(g) → CH3Cl(g) + HCl(g) + 2Cl-(g)
Şeklindedir.
Tepkimenin hız bağıntısı,
V =k. [CH3] . [Cl2] şeklindedir. Tepkime 2. Derecedendir.
Soru –2
1. X2(g) + 2Y(g) + Z(g) → T(g) >hızlı
2. T(g) + U(g) → 2R(g) + Z(g) >yavaş
Tepkimesi veriliyor.
A) Ara ürünleri yazınız.
B) Katalizör madde varsa belirtiniz.
C) Tepkimenin net denklemini yazınız.
D) Tepkimenin hız bağıntısını yazınız.
Çözüm:
1. X2(g) + 2Y(g) + Z(g) → T(g) >hızlı
2. T(g) + U(g) → 2R(g) + Z(g) >yavaş
A)
Tepkimede Kırmızı renk ile gösterilen T maddesi önce oluşup sonra harcanmaktadır. T maddesi ara üründür.
B) Z maddesinin herhangi bir değişikliğe uğramadan tepkimeden çıktığı görülüyor. O halde Z katalizördür.
C) Tepkimenin net denklemi ara ürünler ve katalizör dışında kalan bileşenlerden oluşur.
X2 + 2Y + U → 2R
D) Tepkimenin hız bağıntısı yavaş gerçekleşen tepkimeye göre yazılır.
V = k.[T] . [U]
Soru – 3
2NO2(g) → NO3(g) + NO(g) >hızlı
CO(g) + NO3(g) → CO2(g) + NO2(g) > yavaş
Tepkimesinin net denklemini ve hız bağıntısını yazınız.
Çözüm:
1. 2NO2(g) → NO3(g) + NO(g) >hızlı
2. CO(g) + NO3(g) → CO2(g) + NO2(g) > yavaş
Net tepkime denklemi,
NO2 den 1. Basamakta sol tarafta 2 adet, 2. Basamakta sağ tarafta 1 adet var. Bu maddenin katsayısı 1 olmalı (Eşitliğin sağ ve sol tarafında aynı ürünler varsa sadeleştirme yapılır)
NO3 önce oluşup sonra harcanmış, ara üründür.
Net denklem,
CO(g) + NO2(g) → CO2(g) + NO(g)
Şeklindedir. Hız bağıntısı yavaş yürüyen reaksiyona göre yazılır.
V = k.[CO] . [NO3]
Soru – 4
1. 2NO(g) → N2O2(g) >hızlı
2. H2(g) + N2O2 → H2O(g) + N2O(g) >yavaş
3. N2O(g) + H2(g) → N2(g) + H2O(g) >hızlı
Yukarıdaki tepkime mekanizmasının net denklemini ve hız bağıntısını yazınız.
Çözüm:
1. 2NO(g) → N2O2(g) >hızlı
2. H2(g) + N2O2(g) → H2O(g) + N2O(g) >yavaş
3. N2O(g) + H2(g) → N2(g) + H2O(g) >hızlı
Kırmızı renkli N2O2 ve N2O maddeleri ara üründür. Net tepkime denklemi,
2NO(g) + 2H2(g) → N2 + 2H2O(g)
Tepkime hızını en yavaş basamak belirler.
TH = k. [H2] . [N2O2]
Şeklindedir.
Soru – 5
1. H2O2(suda) + I- (suda)→ OI- (suda) + H2O(s) >yavaş
2. H2O2(suda) + OI- (suda) → H2O + I- (suda) + O2(g) >hızlı
Yukarıdaki tepkime için,
A) Varsa katalizör maddeyi yazınız.
B) Ara ürünü yazınız.
C) Tepkimenin net denklemini yazınız.
D) Hız bağıntısını yazınız.
Çözüm:
1. H2O2 (suda) + I- (suda)→ OI- (suda) + H2O(s) >yavaş
2. H2O2 (suda) + OI- (suda) → H2O + I- (suda) + O2(g) >hızlı
A) I- maddesi tepkimeden değişmeden çıktığına göre katalizör maddedir.
B) OI- 1. Basamakta oluşup 2. Basamakta harcanmıştır, ara üründür.
C) Net denklem,
2H2O2 → 2H2O(s) + O2(g)
D) Reaksiyon hızı denklemi,
T.H. = k.[H2O2].[I-]
Şeklindedir.
Reaksiyon Hızlarının Hesaplanması
Tepkime Hızını Etkileyen Faktörler
SANATSAL BİLGİ
18/10/2019