Examkin

Soru

Zorluk: KolayDerişimin Reaksiyon Hızına Etkisi ve Hız Bağıntısı

Tek basamakta gerçekleşen,

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

tepkimesinin gerçekleştirildiği sabit hacimli olmayan kapalı bir kabın hacmi, sabit sıcaklıkta yarıya indiriliyor. Buna göre, tepkimenin başlangıç hızı başlangıçtaki hızının kaç katına çıkar?

Cevap: 4 kat

Cevap

Tepkime hızı başlangıç hızının 4 katına çıkar.
Tepkime tek basamakta gerçekleştiği için hız bağıntısı giren gazların katsayılarına göre yazılır. Katı haldeki Y maddesi bağıntıda yer almaz. Hız bağıntısı r=k⋅[X]2r = k \cdot [X]^2 olur. Hacim yarıya indirildiğinde gaz fazındaki X maddesinin derişimi 2 katına çıkar. Tepkime X'e göre 2. dereceden olduğundan hız 22=42^2 = 4 katına çıkacaktır.

Adım Adım Çözüm

1
Tepkimenin hız bağıntısının belirlenmesi
r1=k⋅[X]2r_1 = k \cdot [X]^2
Tek basamaklı tepkimelerde hız bağıntısı reaktiflerin katsayılarına göre yazılır ancak katı ve saf sıvı fazdaki maddeler hız bağıntısına dahil edilmez. Y maddesi katı olduğu için bağıntıda yer almaz.
2
Hacim değişimine bağlı olarak derişim değişiminin hesaplanması
[X]2=2⋅[X]1[X]_2 = 2 \cdot [X]_1
Sabit sıcaklıkta kabın hacmi yarıya indirildiğinde gaz fazındaki maddelerin derişimi ters orantılı olarak 2 katına çıkar.
3
Yeni hızın hesaplanarak başlangıç hızı ile oranlanması
r2=4⋅r1r_2 = 4 \cdot r_1
Yeni derişim değeri hız bağıntısında yerine yazıldığında, r2=k⋅(2[X]1)2=4⋅k⋅[X]12r_2 = k \cdot (2[X]_1)^2 = 4 \cdot k \cdot [X]_1^2 elde edilir. Bu da hızın 4 katına çıktığını gösterir.

Anahtar Kavram

Hız bağıntısı yazılırken katıların derişimleri sabit kabul edildiğinden bağıntıya yazılmaz. Gaz fazındaki maddelerin derişimindeki değişimler ise hız bağıntısındaki dereceleri oranında hıza etki eder.
Bu soruyu puanla

Konular

Derişimin Reaksiyon Hızına Etkisi ve Hız Bağıntısı

Bu konudan daha fazla soru