Examkin

Soru

Zorluk: ZorDeney Verilerinden Hız Bağıntısı Bulma

Aşağıda sabit sıcaklıkta gerçekleştirilen farklı tepkimelere ait deney sonuçları tablolar halinde verilmiştir. Bu tabloları inceleyerek tepkimelerin hız bağıntılarına göre belirlenen tepkime derecelerini ve hız sabiti (kk) birimlerini içeren doğru ifadelerle eşleştiriniz.

  • **I. Tepkime (A+B→U¨ru¨nlerA + B \rightarrow \text{Ürünler}):**

    Deney[A][A] (M)[B][B] (M)Başlangıç Hızı (M/s)
    10,10,12×10−42 \times 10^{-4}
    20,20,18×10−48 \times 10^{-4}
    30,20,38×10−48 \times 10^{-4}
    Tepkime derecesi 2'dir ve hız sabitinin (kk) birimi L⋅mol−1⋅s−1\text{L} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{s}^{-1}'dir.
  • **II. Tepkime (X+Y→U¨ru¨nlerX + Y \rightarrow \text{Ürünler}):**

    Deney[X][X] (M)[Y][Y] (M)Başlangıç Hızı (M/s)
    10,10,11×10−31 \times 10^{-3}
    20,10,22×10−32 \times 10^{-3}
    30,30,21,8×10−21,8 \times 10^{-2}
    Tepkime derecesi 3'tür ve hız sabitinin (kk) birimi L2⋅mol−2⋅s−1\text{L}^2 \cdot \text{mol}^{-2} \cdot \text{s}^{-1}'dir.
  • **III. Tepkime (P+Q→U¨ru¨nlerP + Q \rightarrow \text{Ürünler}):**

    Deney[P][P] (M)[Q][Q] (M)Başlangıç Hızı (M/s)
    10,10,13×10−63 \times 10^{-6}
    20,20,11,2×10−51,2 \times 10^{-5}
    30,20,24,8×10−54,8 \times 10^{-5}
    Tepkime derecesi 4'tür ve hız sabitinin (kk) birimi L3⋅mol−3⋅s−1\text{L}^3 \cdot \text{mol}^{-3} \cdot \text{s}^{-1}'dir.
  • **IV. Tepkime (M+N→U¨ru¨nlerM + N \rightarrow \text{Ürünler}):**

    Deney[M][M] (M)[N][N] (M)Başlangıç Hızı (M/s)
    10,10,15×10−35 \times 10^{-3}
    20,30,15×10−35 \times 10^{-3}
    30,30,21,0×10−21,0 \times 10^{-2}
    Tepkime derecesi 1'dir ve hız sabitinin (kk) birimi s−1\text{s}^{-1}'dir.

Cevap

I. Tepkime -> Derecesi 2 olan ve birimi L/(mol.s) olan ifade; II. Tepkime -> Derecesi 3 olan ve birimi L^2/(mol^2.s) olan ifade; III. Tepkime -> Derecesi 4 olan ve birimi L^3/(mol^3.s) olan ifade; IV. Tepkime -> Derecesi 1 olan ve birimi 1/s olan ifade.
Her bir tepkimenin deney verilerinden yararlanılarak reaktiflerin derişimlerindeki değişimlerin hıza olan etkisi incelenir. Buradan reaktiflerin bireysel dereceleri belirlenir ve toplanarak tepkime derecesi (nn) bulunur. Hız sabiti kk'nın birimi [k]=(L/mol)n−1⋅s−1[k] = (\text{L}/\text{mol})^{n-1} \cdot \text{s}^{-1} formülü kullanılarak hesaplanır. I. Tepkime için TH=k⋅[A]2TH = k \cdot [A]^2 (derece 2, birim L⋅mol−1⋅s−1\text{L} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{s}^{-1}), II. Tepkime için TH=k⋅[X]2⋅[Y]TH = k \cdot [X]^2 \cdot [Y] (derece 3, birim L2⋅mol−2⋅s−1\text{L}^2 \cdot \text{mol}^{-2} \cdot \text{s}^{-1}), III. Tepkime için TH=k⋅[P]2⋅[Q]2TH = k \cdot [P]^2 \cdot [Q]^2 (derece 4, birim L3⋅mol−3⋅s−1\text{L}^3 \cdot \text{mol}^{-3} \cdot \text{s}^{-1}), IV. Tepkime için TH=k⋅[N]TH = k \cdot [N] (derece 1, birim s−1\text{s}^{-1}) olarak bulunarak doğru eşleştirmeler gerçekleştirilir.

Adım Adım Çözüm

1
I. Tepkime için hız bağıntısını belirlemek.
TH=k⋅[A]2TH = k \cdot [A]^2 bağıntısı elde edilir.
Deney 1 ve 2 karşılaştırıldığında [B][B] sabitken [A][A] iki katına çıktığında hız 4 katına çıkmaktadır. Deney 2 ve 3 karşılaştırıldığında ise [A][A] sabitken [B][B] derişimi değişse de hız sabit kalmaktadır. Bu durum B'nin sıfırıncı, A'nın ise ikinci dereceden etki ettiğini gösterir.
2
II. Tepkime için hız bağıntısını belirlemek.
TH=k⋅[X]2⋅[Y]TH = k \cdot [X]^2 \cdot [Y] bağıntısı elde edilir.
Deney 1 ve 2 karşılaştırıldığında [X][X] sabitken [Y][Y] iki katına çıktığında hız iki katına çıkmaktadır. Deney 2 ve 3 karşılaşt��rıldığında ise [Y][Y] sabitken [X][X] üç katına çıktığında hız 9 katına çıkmaktadır.
3
III. Tepkime için hız bağıntısını belirlemek.
TH=k⋅[P]2⋅[Q]2TH = k \cdot [P]^2 \cdot [Q]^2 bağıntısı elde edilir.
Deney 1 ve 2 karşılaştırıldığında [Q][Q] sabitken [P][P] iki katına çıktığında hız 4 katına çıkmaktadır. Deney 2 ve 3 karşılaştırıldığında ise [P][P] sabitken [Q][Q] iki katına çıktığında hız 4 katına çıkmaktadır.
4
IV. Tepkime için hız bağıntısını belirlemek.
TH=k⋅[N]TH = k \cdot [N] bağıntısı elde edilir.
Deney 1 ve 2 karşılaştırıldığında [N][N] sabitken [M][M] üç katına çıktığında hız değişmemektedir. Deney 2 ve 3 karşılaştırıldığında ise [M][M] sabitken [N][N] iki katına çıktığında hız iki katına çıkmaktadır.
5
Elde edilen tepkime hız bağıntılarından tepkime derecesini (nn) bulmak ve hız sabitinin (kk) birimini hesaplamak.
I. tepkime için n=2n=2, [k]=L⋅mol−1⋅s−1[k] = \text{L} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{s}^{-1}; II. tepkime için n=3n=3, [k]=L2⋅mol−2⋅s−1[k] = \text{L}^2 \cdot \text{mol}^{-2} \cdot \text{s}^{-1}; III. tepkime için n=4n=4, [k]=L3⋅mol−3⋅s−1[k] = \text{L}^3 \cdot \text{mol}^{-3} \cdot \text{s}^{-1}; IV. tepkime için n=1n=1, [k]=s−1[k] = \text{s}^{-1} elde edilir.
Tepkime derecesi hız bağıntısındaki derişim üslerinin toplamıdır. Hız sabiti birimi [k]=(L/mol)n−1⋅s−1[k] = (\text{L}/\text{mol})^{n-1} \cdot \text{s}^{-1} formülü ile hesaplanır.

Anahtar Kavram

Deney Verilerinden Tepkime Hız Bağıntısının, Derecesinin ve Hız Sabiti Biriminin Bulunması
Tahmini Süre:3m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Deney Verilerinden Hız Bağıntısı Bulma

Bu konudan daha fazla soru