Examkin

Soru

Zorluk: ZorDerişimin Reaksiyon Hızına Etkisi ve Hız Bağıntısı

Belirli bir sıcaklıkta sabit hacimli kapalı bir kapta gerçekleşen,

2X(g)+Y(k)+Z(g)→T(g)+2L(g)2X(g) + Y(k) + Z(g) \rightarrow T(g) + 2L(g)

tepkimesi için yapılan deneylerin sonuçları aşağıdaki tabloda verilmiştir:

Deney[X][X] (M)[Z][Z] (M)Başlangıç Hızı (M/s)
10,10,12×10−42 \times 10^{-4}
20,20,18×10−48 \times 10^{-4}
30,10,24×10−44 \times 10^{-4}

Buna göre, bu tepkimeyle ilgili;

I. Tepkime tek basamakta gerçekleşmiştir.

II. Hız sabitinin (kk) sayısal değeri 020{}2'dir.

III. Sabit sıcaklıkta kabın hacmi yarıya indirilirse tepkime hızı 8 katına çıkar.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız I
  2. B
    I ve II
  3. C
    I ve III
  4. D
    II ve III
  5. I, II ve IIICevap

Cevap

Verilen öncüllerin tamamı doğrudur. Deneysel veriler incelendiğinde hız bağıntısı r=k⋅[X]2⋅[Z]r = k \cdot [X]^2 \cdot [Z] olarak belirlenir. Bu bağıntı, net reaksiyondaki katı madde (Y) hariç tutulduğunda elde edilen bağıntı ile aynıdır, bu nedenle tepkime tek basamaklıdır. Deney 1 verileri yerine yazıldığında hız sabiti k=02k = 0{}2 olarak hesaplanır. Hacim yarıya düşürüldüğünde gazların derişimleri iki katına çıkacağı için hız 8 katına çıkar.
Deney verilerinden yararlanarak hız bağıntısı r=k⋅[X]2⋅[Z]r = k \cdot [X]^2 \cdot [Z] olarak belirlenir. Net tepkimede Y maddesi katı olduğu için hız bağıntısında yer almaz. Yazılan deneysel hız bağıntısı, net tepkimenin tek basamaklı olduğu varsayıldığında elde edilen teorik hız bağıntısıyla aynıdır. Bu sebeple tepkime tek basamaklıdır (I. öncül doğru). Herhangi bir deneyin verileri hız bağıntısına uygulandığında hız sabiti k=02k = 0{}2 olarak bulunur (II. öncül doğru). Hacim yarıya indirildiğinde gazların derişimleri 2 katına çıkar ve bağıntı gereği hız 22⋅2=82^2 \cdot 2 = 8 katına çıkar (III. öncül doğru). Bu nedenle üç öncül de doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Deneysel verilerden hız bağıntısının belirlenmesi.
Hız bağıntısı r=k⋅[X]2⋅[Z]r = k \cdot [X]^2 \cdot [Z] olarak bulunur.
Z derişimi sabitken X derişimi 2 katına çıktığında hız 4 katına çıkmaktadır (r∝[X]2r \propto [X]^2). X derişimi sabitken Z derişimi 2 katına çıktığında hız 2 katına çıkmaktadır (r∝[Z]r \propto [Z]).
2
Tepkimenin tek basamaklı olup olmadığının kontrol edilmesi.
Tepkime tek basamakta gerçekleşmiştir.
Net tepkime denkleminde Y katı haldedir. Tek basamaklı bir tepkimede katılar hız bağıntısına yazılmaz. Dolayısıyla teorik hız bağıntısı da r=k⋅[X]2⋅[Z]r = k \cdot [X]^2 \cdot [Z] olur. Deneysel ve teorik bağıntılar uyuşmaktadır.
3
Hız sabiti k'nin sayısal değerinin hesaplanması.
k=02k = 0{}2
1. deney verileri hız bağıntısında yerine yazılır: 2×10−4=k⋅(01)2⋅(01)⇒2×10−4=k⋅10−3⇒k=022 \times 10^{-4} = k \cdot (0{}1)^2 \cdot (0{}1) \Rightarrow 2 \times 10^{-4} = k \cdot 10^{-3} \Rightarrow k = 0{}2.
4
Hacim değişiminin tepkime hızına etkisinin bulunması.
Tepkime hızı 8 katına çıkar.
Sabit sıcaklıkta kabın hacmi yarıya indirildiğinde gaz fazındaki X ve Z maddelerinin derişimleri 2 katına çıkar. Hız bağıntısında XX'in derişiminin karesi ve ZZ'nin derişiminin kendisi yer aldığından yeni hız: 22×2=82^2 \times 2 = 8 katına çıkar.

Anahtar Kavram

Deney verilerinden hız bağıntısı bulma, heterojen tepkimelerde katıların hız bağıntısına yazılmaması ve derişim/hacim değişiminin reaksiyon hızına etkisi.
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla

Konular

Derişimin Reaksiyon Hızına Etkisi ve Hız Bağıntısı

Bu konudan daha fazla soru