Soru

Zorluk: OrtaÇok Basamaklı (Mekanizmalı) Tepkimelerde Hız

Çok basamaklı bir kimyasal reaksiyonun adımları şu şekildedir:

1. Adım (Yavaş): 2X(g)+Y(k)Z(g)+W(g)2X(g) + Y(k) \rightarrow Z(g) + W(g)
2. Adım (Hızlı): Z(g)+T(g)Q(g)Z(g) + T(g) \rightarrow Q(g)

Bu reaksiyon ile ilgili yapılan aşağıdaki değerlendirmelerden hangisi doğrudur?

  1. Reaksiyonun hız ifadesi r=k[X]2r = k \cdot [X]^2 şeklindedir.Cevap
  2. B
    Reaksiyonun hız ifadesi r=k[X]2[Y]r = k \cdot [X]^2 \cdot [Y] şeklindedir.
  3. C
    Sisteme katalizör eklenmesi, net reaksiyonun entalpi değişiminin (ΔH\Delta H) azalmasına neden olur.
  4. D
    Sabit sıcaklıkta reaksiyon kabına bir miktar YY katısının eklenmesi reaksiyon hızını artırır.
  5. E
    Reaksiyona katalizör ilave edilmesi reaksiyon hız sabitini (kk) artırırken reaksiyonun denge sabitini (KcK_c) de büyütür.

Cevap

Reaksiyonun hız ifadesi r=k[X]2r = k \cdot [X]^2 şeklindedir.
Mekanizmalı tepkimelerde reaksiyon hızı yavaş basamağa göre belirlenir. Yavaş basamak olan 1. adımın girenler kısmında gaz fazında reaktif olarak X maddesi bulunmaktadır ve katsayısı 2'dir. Katı fazdaki Y maddesi hız bağıntısına yazılmayacağı için reaksiyonun hız ifadesi doğru bir şekilde reaktiflerin gaz derişimlerine bağlı olarak yazılmıştır.

Adım Adım Çözüm

1
Yavaş adımın reaktiflerini belirleme
Mekanizmalı tepkimenin yavaş adımı 1. adımdır ve reaktifleri 2 mol X(g)2\text{ mol } X(g) ile 1 mol Y(k)1\text{ mol } Y(k) şeklindedir.
Çok basamaklı tepkimelerde reaksiyon hızını en yavaş olan basamak belirler.
2
Fiziksel halleri kontrol ederek hız bağıntısını yazma
Katı haldeki Y(k)Y(k) hız bağıntısına yazılmaz. Gaz halindeki X(g)X(g) katsayısı üs olacak şekilde yazılır ve hız bağıntısı r=k[X]2r = k \cdot [X]^2 olarak bulunur.
Katıların derişimleri sabit kabul edildiğinden reaksiyon hız bağıntısında yer almazlar.
3
Diğer seçeneklerin bilimsel doğruluğunu kontrol etme
Katalizör entalpiyi ve denge sabitini değiştirmez. Katı eklenmesi hızı etkilemez. Bu nedenle hız ifadesini doğru belirten seçenek dışındakiler yanlıştır.
Katalizörün entalpiye ve denge sabitine etkisi ile katıların hıza etkisi kurallarını test ederek doğru cevabı doğrulamak gerekir.

Anahtar Kavram

Mekanizmalı tepkimelerde hız bağıntısı yavaş basamağın reaktiflerine göre yazılır ve katı fazdaki maddeler hız bağıntısına dahil edilmez.
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla