Derişimin Reaksiyon Hızına Etkisi ve Hız Bağıntısı Alıştırma Soruları — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Belirli bir sıcaklıkta ideal pistonlu bir kapta gerçekleştirilen;

2A(g) + B(k) + 2C(g) \rightarrow 3D(g) + E(g)

tepkimesiyle ilgili şu bilgiler veriliyor:

* Tepkime kabının hacmi sabit sıcaklıkta yarıya indirildiğinde başlangıç tepkime hızı $16$ katına çıkmaktadır.
* Sabit hacim ve sıcaklıkta $A$ gazının derişimi yarıya indirilip $C$ gazının derişimi $2$ katına çıkarıldığında tepkimenin başlangıç hızı değişmemektedir.
* Sabit hacim ve sıcaklıkta $B$ katısının kütlesi $2$ katına çıkarıldığında tepkime hızı değişmemektedir.

Aynı sıcaklıkta, ideal pistonlu bu kapta başlangıçta $0{}4\text{ mol } A$ gazı, $0{}6\text{ mol } B$ katısı ve $0{}4\text{ mol } C$ gazı bulunmaktadır. Bu durumda tepkimenin başlangıç hızı $1{}6 \times 10^{-3}\text{ M/s}$ olarak ölçülmüştür.

Sıcaklık değiştirilmeden kaba $n$ mol helyum ( $He$ ) gazı eklendiğinde tepkimenin başlangıç hızı $10^{-4}\text{ M/s}$ olmaktadır.

Buna göre, kaba eklenen helyum gazının mol sayısı ( $n$ ) kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 0.8

Cevap

Kaba eklenen helyum gazının mol sayısı 0,8'dir.

Tepkimenin hız bağıntısı

r = k [A]^2 [C]^2

olarak bulunur. Hızın

16

kat azalması için hacmin

2

katına çıkması gerekir. İdeal pistonlu kapta hacmin

2

katına çıkması için toplam gaz mol sayısının

2

katına çıkması gerekir. Başlangıçta

0{}8\text{ mol}

gaz bulunduğundan,

0{}8\text{ mol } He

eklenmelidir.

Adım Adım Çözüm

1

Tepkimenin hız bağıntısının belirlenmesi

r = k [A]^2 [C]^2

Katı haldeki

B

maddesi hız bağıntısında yer almaz. Kabın hacmi yarıya indirildiğinde gaz derişimleri

2

katına çıkar. Hız

16

(

2^4

) katına çıktığına göre tepkimenin toplam derecesi

4

'tür.

A

gazının derişimi yarıya indirilip (

1/2

oranında),

C

gazının derişimi

2

katına çıkarıldığında hız değişmediğine göre

A

ve

C

'nin hız bağıntısındaki dereceleri eşit olmalıdır (

x = y = 2

).

2

Hız değişimi ve hacim ilişkisinin kurulması

V_2 = 2V_1

Tepkimenin başlangıç hızı

1{}6 \times 10^{-3}\text{ M/s}

'den

10^{-4}\text{ M/s}

'ye düşmüştür, yani hız

16

kat azalmıştır. Hız bağıntısı derecesi toplam

4

olduğundan hız, hacmin dördüncü kuvveti ile ters orantılıdır (

r \propto V^{-4}

). Hızın

16

kat azalması için hacmin

2

katına çıkması gerekir.

3

Hacim ve toplam mol sayısı ilişkisinden eklenen helyum mol sayısının bulunması

n = 0{}8\text{ mol}

İdeal pistonlu kapta sabit sıcaklık ve basınçta hacim, gazların toplam mol sayısı ile doğru orantılıdır. Başlangıçta kapta

0{}4\text{ mol } A

ve

0{}4\text{ mol } C

olmak üzere toplam

0{}8\text{ mol}

gaz vardır (katı

B

hacme etki etmez). Hacmin

2

katına çıkması için toplam gaz mol sayısının da

2

katına çıkması, yani

1{}6\text{ mol}

olması gerekir. Bu durumda kaba

1{}6 - 0{}8 = 0{}8\text{ mol } He

eklenmelidir.

Anahtar Kavram

İdeal pistonlu kaplarda derişim değişimi ve bunun reaksiyon hızına etkisi

Soru 2Soru →

Tek basamakta gerçekleşen,

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?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 4

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 \cdot [X]^2

olur. Hacim yarıya indirildiğinde gaz fazındaki X maddesinin derişimi 2 katına çıkar. Tepkime X'e göre 2. dereceden olduğundan hız

2^2 = 4

katına çıkacaktır.

Adım Adım Çözüm

1

Tepkimenin hız bağıntısının belirlenmesi

r_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 \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

r_2 = 4 \cdot r_1

Yeni derişim değeri hız bağıntısında yerine yazıldığında,

r_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.

Soru 3Soru →

Belirli bir sıcaklıkta tek adımlı (elementer) olarak gerçekleşen,

Zn(k) + 2HCl(suda) \rightarrow ZnCl_2(suda) + H_2(g)

kimyasal tepkimesinin hız bağıntısı (hız denklemi) aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?

r = k \cdot [Zn] \cdot [HCl]^2

r = k \cdot [Zn] \cdot [HCl]

r = k \cdot [HCl]^2

r = k \cdot \frac{[ZnCl_2] \cdot [H_2]}{[Zn] \cdot [HCl]^2}

r = k \cdot [Zn]

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: $r = k \cdot [HCl]^2$

Cevap

Reaksiyonun doğru hız bağıntısı

r = k \cdot [HCl]^2

ifadesidir.

Tepkime tek basamakta gerçekleştiği için hız bağıntısı reaktiflerin derişimlerine göre yazılır. Çinko katı halde olduğundan hız bağıntısına yazılmaz. Suda çözünmüş hidroklorik asidin katsayısı 2 olduğundan hız bağıntısındaki derişiminin üssü 2 olur. Dolayısıyla doğru hız bağıntısı

r = k \cdot [HCl]^2

olur.

Adım Adım Çözüm

1

Tepkimeye giren maddelerin fiziksel hallerini belirlemek.

Çinko (

Zn

) katı (

k

) haldedir. Hidroklorik asit (

HCl

) ise sulu çözelti (

suda

) halindedir.

Hız bağıntısına sadece gazlar ve suda çözünmüş (sulu çözelti) maddeler yazılır, katılar ve saf sıvılar yazılmaz.

2

Tepkimenin tek basamaklı (elementer) olma bilgisini kullanarak reaktiflerin katsayılarını üs olarak belirlemek.

HCl(suda)

reaktifinin katsayısı

2

olduğu için derişiminin karesi (

[HCl]^2

) alınır.

Tek basamaklı tepkimelerde hız bağıntısı, girenlerin katsayıları derişimlere üs olarak yazılarak doğrudan oluşturulur.

3

Hız sabitini (

k

) ekleyerek bağıntıyı yazmak.

Tepkimenin hız bağıntısı

r = k \cdot [HCl]^2

olarak elde edilir.

Reaksiyon hızı, hız sabiti ile reaktiflerin derişimlerinin çarpımına eşittir.

Anahtar Kavram

Tek basamaklı tepkimelerde hız bağıntısı girenlerin fiziksel hallerine göre yazılır; katılar ve saf sıvılar bağıntıda yer almaz.

Soru 4Soru →

Belirli bir sıcaklıkta sabit hacimli kapalı bir kapta gerçekleşen,

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

tepkimesi için yapılan deneylerin sonuçları aşağıdaki tabloda verilmiştir:

Deney	$[X]$ (M)	$[Z]$ (M)	Başlangıç Hızı (M/s)
1	0,1	0,1	$2 \times 10^{-4}$
2	0,2	0,1	$8 \times 10^{-4}$
3	0,1	0,2	$4 \times 10^{-4}$

Buna göre, bu tepkimeyle ilgili;

I. Tepkime tek basamakta gerçekleşmiştir.

II. Hız sabitinin ( $k$ ) sayısal değeri $0{}2$ 'dir.

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

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Yalnız I

I ve II

I ve III

II ve III

I, II ve III

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I, II ve III

Cevap

Verilen öncüllerin tamamı doğrudur. Deneysel veriler incelendiğinde hız bağıntısı

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 = 0{}2

olarak hesaplanır. Hacim yarıya düşürüldüğünde gazların derişimleri iki katına çıkacağı için hız 8 katına çıkar.

Deney verilerinden yararlanarak hız bağıntısı

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 = 0{}2

olarak bulunur (II. öncül doğru). Hacim yarıya indirildiğinde gazların derişimleri 2 katına çıkar ve bağıntı gereği hız

2^2 \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 \cdot [X]^2 \cdot [Z]

olarak bulunur.

Z derişimi sabitken X derişimi 2 katına çıktığında hız 4 katına çıkmaktadır (

r \propto [X]^2

). X derişimi sabitken Z derişimi 2 katına çıktığında hız 2 katına çıkmaktadır (

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 \cdot [X]^2 \cdot [Z]

olur. Deneysel ve teorik bağıntılar uyuşmaktadır.

3

Hız sabiti k'nin sayısal değerinin hesaplanması.

k = 0{}2

1. deney verileri hız bağıntısında yerine yazılır:

2 \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

X

'in derişiminin karesi ve

Z

'nin derişiminin kendisi yer aldığından yeni hız:

2^2 \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

Soru 5Soru →

Tek basamakta (elementer) gerçekleştiği bilinen,

2X(g) + Y(k) + 3Z(g) \rightarrow T(g) + Q(g)

tepkimesi sabit sıcaklıkta kapalı bir kapta gerçekleştirilmektedir. Bu tepkimenin gerçekleştiği sisteme sabit sıcaklıkta bazı işlemler uygulanıyor.

Buna göre, sol sütunda verilen i��lemler ile bu işlemler sonucu tepkime hızında meydana gelen değişimleri gösteren sağ sütundaki ifadeleri doğru şekilde eşleştiriniz.

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Sıcaklık sabit tutularak kap hacminin yarıya indirilmesi işlemi tepkime hızının 32 katına çıkmasıyla; sabit sıcaklık ve hacimde kaba sadece

Y(k)

katısı eklenerek kütlesinin 3 katına çıkarılması işlemi tepkime hızının değişmemesiyle; sabit sıcaklıkta kap hacmi 2 katına çıkarılırken aynı anda

X(g)

mol sayısının 4 katına çıkarılması işlemi tepkime hızının yarıya inmesiyle; sabit sıcakl��k ve hacimde

X(g)

derişiminin yarıya indirilip

Z(g)

derişiminin 2 katına çıkarılması işlemi ise tepkime hızının 2 katına çıkmasıyla eşleşir.

Tepkime tek basamaklı olduğundan hız bağıntısı reaktiflerin gaz fazındaki katsayıları esas alınarak

r = k \cdot [X]^2 \cdot [Z]^3

şeklinde belirlenir. Katı olan

Y

maddesi hız bağıntısında yer almaz. Birinci işlemde hacim yarıya inince gaz derişimleri 2 katına çıkar ve hız 32 kat artar. İkinci işlemde katı eklenmesi hızı değiştirmez. Üçüncü işlemde hacim 2 katına çıkıp

X

molü 4 katına çıkınca

[X]

2 katına çıkar,

[Z]

yarıya iner; hız yarıya düşer. Dördüncü işlemde

[X]

yarıya inip

[Z]

2 katına çıkınca hız 2 katına çıkar.

Adım Adım Çözüm

1

Tepkimenin hız bağıntısının yazılması

r = k \cdot [X]^2 \cdot [Z]^3

Tepkime tek basamakta gerçekleştiği için hız bağınt��sı reaktiflerin katsayılarına göre yazılır. Saf katı olan

Y(k)

hız bağıntısında yer almaz.

2

Birinci işlem için hız değişiminin hesaplanması

Hız 32 katına çıkar.

Hacim yarıya düşürüldüğünde gazların derişimleri 2 katına çıkar:

[X] \rightarrow 2[X]_0

ve

[Z] \rightarrow 2[Z]_0

. Bağıntıda yerine konulduğunda hız

2^2 \cdot 2^3 = 32

kat artar.

3

İkinci işlem için hız değişiminin değerlendirilmesi

Hız değişmez.

Y

maddesi katı fazında olduğundan miktarı hız bağıntısını etkilemez ve tepkime hızını değiştirmez.

4

Üçüncü işlem için derişimlerin ve hız değişiminin hesaplanması

Hız yarıya iner.

Hacim 2 katına çıkarılırsa

Z

gazının derişimi yarıya iner (

[Z] \rightarrow \frac{1}{2}[Z]_0

).

X

gazının mol sayısı 4 katına çıkarken hacim de 2 katına çıktığından derişimi 2 katına çıkar (

[X] \rightarrow 2[X]_0

). Hız

2^2 \cdot (1/2)^3 = 4 \cdot \frac{1}{8} = \frac{1}{2}

katına iner.

5

Dördüncü işlem için hız değişiminin hesaplanması

Hız 2 katına çıkar.

X

derişimi yarıya inip

[Z]

iki katına çıktığında hız bağıntısı gereği hız

(1/2)^2 \cdot 2^3 = \frac{1}{4} \cdot 8 = 2

katına çıkar.

Anahtar Kavram

Tepkime hız bağıntısında yalnızca gazlar ve suda çözünmüş maddeler yer alır; saf katı ve sıvıların derişimi sabit olduğundan hız bağıntısına yazılmazlar. Derişim ve hacim değişimlerinin hız üzerindeki etkisi, maddelerin hız bağıntısındaki üsleri dikkate alınarak hesaplanır.

Tahmini Süre:2m 0s

Soru 6Soru →

Tek basamakta gerçekleştiği bilinen;

\text{C}(k) + \text{CO}_2(g) + 2\text{Cl}_2(g) \rightarrow 2\text{COCl}_2(g)

tepkimesi için sabit sıcaklıkta

2\text{ L}

'lik boş bir kaba

0,4\text{ mol}

\text{C}

katısı,

0,8\text{ mol}

\text{CO}_2

gazı ve

1,2\text{ mol}

\text{Cl}_2

gazı konuluyor. Tepkimenin başlangıç hızı

1,44 \times 10^{-3}\text{ M/s}

olarak ölçülüyor.

Buna göre, aynı sıcaklıkta tepkimenin hız sabiti ( $k$ )'nin sayısal değeri kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 0.01

Cevap

Tepkimenin hız sabiti (k)'nin sayısal değeri 0,01'dir.

Tepkimenin tek basamakta gerçekleştiği bilgisi verildiğinden, hız bağıntısı girenlerin gaz ve sulu çözelti fazındaki maddelerine göre yazılır. C(k) katı olduğu için bağıntıya yazılmaz. Hız bağıntısı r = k * [CO2] * [Cl2]^2 şeklindedir. Gazların derişimleri [CO2] = 0,4 M ve [Cl2] = 0,6 M olarak hesaplanıp yerine yazıldığında k = 0,01 bulunur.

Adım Adım Çözüm

1

Tepkime hız bağıntısını yazın.

r = k * [CO2] * [Cl2]^2

Tek basamaklı tepkimelerde hız bağıntısı, girenlerin fiziksel halleri dikkate alınarak yazılır. Katılar hız bağıntısına yazılmaz.

2

Tepkimeye giren gazların molar derişimlerini hesaplayın.

[CO2] = 0,4 M ve [Cl2] = 0,6 M

Derişim formülü M = n / V olup, mol sayıları toplam hacim olan 2 L'ye bölünür.

3

Derişimleri ve başlangıç hızını hız bağıntısında yerine yazarak k değerini bulun.

k = 0,01

Hız bağıntısındaki matematiksel eşitlik çözülerek hız sabiti hesaplanır.

Anahtar Kavram

Tek basamaklı reaksiyonlarda reaktiflerin derişiminin reaksiyon hızına etkisi ve hız bağıntısının yazılması (katıların hariç tutulması).

Soru 7Soru →

Belirli bir sıcaklıkta gerçekleşen tek adımlı bir kimyasal tepkimenin denklemi şu şekildedir:

2A(g) + B(s) + 3C(suda) \rightarrow D(g) + E(k)

Bu tepkimenin gerçekleştiği koşullar ve hızına etki eden etmenler incelenmektedir.

Buna göre, tepkimenin hız bağıntısı ve hız sabitinin ( $k$ ) özellikleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Tepkimenin hız bağıntısı

r = k \cdot [A]^2 \cdot [B] \cdot [C]^3

şeklindedir.

Tepkimenin derecesi (mertebesi) 6'dır.

Tepkime kabının hacmi aynı sıcaklıkta yarıya indirildiğinde tepkime hızı 32 katına çıkar.

Tepkime kabının hacmi aynı sıcaklıkta yarıya indirildiğinde tepkime hızı 64 katına çıkar.

Hız sabitinin (

k

) birimi

\text{L}^5/(\text{mol}^5\cdot\text{s})

'dir.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Tepkime kabının hacmi aynı sıcaklıkta yarıya indirildiğinde tepkime hızı 32 katına çıkar.

Cevap

Tepkime kabının hacmi aynı sıcaklıkta yarıya indirildiğinde tepkime hızı 32 katına çıkar.

Tepkime tek basamakta gerçekleştiğinden, hız bağıntısı girenlerin fiziksel hallerine göre yazılır. Gaz halindeki

A

ve suda çözünmüş

C

hız bağıntısında yer alırken, saf sıvı halindeki

B

hız bağıntısına dahil edilmez. Bu durumda hız bağıntısı

r = k \cdot [A]^2 \cdot [C]^3

olur. Sabit sıcaklıkta kabın hacmi yarıya indirildiğinde, gaz ve çözelti fazındaki maddelerin derişimleri 2 katına çıkar. Hız bağıntısındaki üsler dikkate alındığında (

2^2 \cdot 2^3 = 32

), tepkime hızı 32 katına çıkar.

Adım Adım Çözüm

1

Tepkimenin hız bağıntısının belirlenmesi

Tepkimenin hız bağıntısı

r = k \cdot [A]^2 \cdot [C]^3

olarak bulunur.

Tek basamaklı tepkimelerde hız bağıntısı girenlerin derişimlerine göre yazılır. Saf katı ve saf sıvılar hız bağıntısında yer almazken, gazlar ve suda çözünmüş maddeler (iyonlar/moleküller) yazılır.

2

Hacim değişiminin derişimlere etkisinin belirlenmesi

Kap hacmi yarıya indirildiğinde gaz fazındaki

A

ve suda çözünmüş olan

C

maddelerinin derişimleri 2 katına çıkar.

Molarite formülü (

M = n/V

) uyarınca, sıcaklık ve mol sayısı sabitken hacim yarıya inerse derişimler 2 katına çıkar.

3

Tepkime hızındaki değişimin hesaplanması

Yeni tepkime hızı ilk hızın 32 katı olur.

Hız bağıntısında derişimler yerine yazıldığında;

r' = k \cdot (2[A])^2 \cdot (2[C])^3 = 32 \cdot k \cdot [A]^2 \cdot [C]^3 = 32r

elde edilir.

Anahtar Kavram

Kimyasal tepkimelerde hız bağıntısının yazılması ve derişim/hacim değişimlerinin hıza etkisi.

Tahmini Süre:2m 0s

Soru 8Soru →

Tek basamakta gerçekleştiği bilinen,

\text{C}(k) + 2\text{N}_2\text{O}(g) \rightarrow \text{CO}_2(g) + 2\text{N}_2(g)

tepkimesinin gerçekleştiği kabın hacmi, sabit sıcaklıkta başlangıç hacminin

\frac{1}{3}

'ine indiriliyor.

Buna göre, son durumdaki tepkime hızı başlangıçtaki tepkime hızının kaç katına çıkar?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 9

Cevap

Tepkime hızı başlangıçtaki tepkime hızının 9 katına çıkar.

Tepkimenin hız bağıntısı

r = k \cdot [\text{N}_2\text{O}]^2

şeklindedir çünkü katı haldeki karbon (C) hız bağıntısında yer almaz. Kabın hacmi

\frac{1}{3}

'ine düşürüldüğünde, gaz halindeki

\text{N}_2\text{O}

derişimi 3 katına çıkar. Bu derişim artışı hız bağıntısında yerine konulduğunda hız

3^2 = 9

katına çıkar.

Adım Adım Çözüm

1

Tepkimenin hız bağıntısını yazmak.

r = k \cdot [\text{N}_2\text{O}]^2

Tek basamakta gerçekleşen tepkimelerde hız bağıntısı girenlerin derişimlerine göre yazılır. Katı ve saf sıvılar derişimleri sabit olduğu için hız bağıntısında yer almaz.

2

Kabın hacminin azaltılmasının derişime etkisini hesaplamak.

[\text{N}_2\text{O}]' = 3[\text{N}_2\text{O}]

Sabit sıcaklık ve madde miktarında, gazların derişimi kabın hacmi ile ters orantılıdır. Hacim

\frac{1}{3}

'ine indiğinde derişim 3 katına çıkar.

3

Derişim değişimini hız bağıntısına uygulayarak hızdaki artışı bulmak.

r' = 9r

Hız bağıntısında derişimlerin karesi alındığı için derişimdeki 3 katlık artış hızı

3^2 = 9

katına çıkarır.

Anahtar Kavram

Tek basamaklı tepkimelerde katıların hız bağıntısına yazılmaması ve hacim değişiminin gaz derişimi üzerindeki etkisiyle tepkime hızının değişimi.

Soru 9Soru →

Tek basamakta (elementer) gerçekleştiği bilinen,

\text{Mg}(k) + 2\text{HBr}(suda) \rightarrow \text{MgBr}_2(suda) + \text{H}_2(g)

tepkimesinin bulunduğu kaba, aynı sıcaklıkta çözelti hacmini 2 katına çıkaracak kadar saf su ilave ediliyor.

Buna göre, tepkime hızı başlangıç hızına göre nasıl değişir?

4 katına çıkar.

Yarıya iner.

4'te 1'ine iner.

8'de 1'ine iner.

Değişmez.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 4'te 1'ine iner.

Cevap

Tepkime hızı 4'te 1'ine iner.

Tepkime tek basamaklı olduğundan hız bağıntısı girenlerin katsayıları üs alınarak yazılır. Katı haldeki maddeler hız bağıntısına dahil edilmediği için hız bağıntısı

r = k \cdot [\text{HBr}]^2

olur. Hacim 2 katına çıkarıldığında HBr çözeltisinin derişimi yarıya iner. Hız, derişimin karesi ile doğru orantılı değiştiğinden başlangıç hızının 4'te 1'ine iner.

Adım Adım Çözüm

1

Tepkimenin hız bağıntısı belirlenir.

Tepkime tek basamakta gerçekleştiği için hız bağıntısı girenlerin derişimlerine göre yazılır. Katı haldeki

\text{Mg}

hız bağıntısına yazılmaz. Hız bağıntısı:

r = k \cdot [\text{HBr}]^2

şeklindedir.

Saf katı ve sıvıların derişimleri sabit kabul edildiğinden hız bağıntısında yer almazlar.

2

Hacim değişimi sonrasındaki yeni derişim hesaplanır.

��özelti hacmi 2 katına çıkarıldığında,

[\text{HBr}]

derişimi yarıya düşer (

[\text{HBr}] / 2

).

Molarite (

M = n/V

) formülüne göre çözelti hacmi iki katına çıkarsa çözünen maddelerin derişimleri yarıya iner.

3

Yeni derişim hız bağıntısında yerine yazılarak hız değişimi bulunur.

r_{yeni} = k \cdot \left(\frac{[\text{HBr}]}{2}\right)^2 = \frac{1}{4} \cdot k \cdot [\text{HBr}]^2 = \frac{r_{baslangic}}{4}

olarak bulunur. Tepkime hızı 4'te 1'ine iner.

Hız bağıntısında derişimin karesi yer aldığı için derişimdeki yarıya düşüş hızı dörtte birine düşürür.

Anahtar Kavram

Derişimin Tepkime Hızına Etkisi ve Hız Bağıntısının Yazılması

Tahmini Süre:2m 0s

Soru 10Soru →

Tek basamakta gerçekleşen,

2X(g) + Y(k) + 3Z(suda) \rightarrow T(g) + 2L(suda)

tepkimesi için sabit sıcaklıkta gerçekleştirilen işlemler sol sütunda, bu işlemler sonucunda tepkime hızında meydana gelen değişimler ise sağ sütunda karışık olarak verilmiştir. Buna göre, sol sütundaki işlemler ile sağ sütundaki hız değişimlerini doğru şekilde eşleştiriniz.

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Sabit hacimli kapta X(g) derişiminin 2 katına çıkarılıp Y(k) miktarının 3 kat��na çıkarılması işlemi, tepkime hızını 4 katına çıkarır. Sulu çözelti hacminin iki katına çıkarılıp X(g) derişiminin sabit tutulması işlemi, tepkime hızını 8'de 1'ine düşürür. Kap hacminin yarıya indirilmesi işlemi ise tepkime hızını 32 katına çıkarır.

Doğru eşleştirmede; katıların hıza etki etmediği bilgisi kullanılarak X derişiminin iki katına çıkarılmasının hızı 4 katına çıkardığı, su eklenerek hacminin iki katına çıkarılmasının Z derişimini yarıya indirdiği ve bunun hızı 8'de 1'ine düşürdüğü, kap hacminin yarıya indirilmesinin ise hem X hem de Z derişimlerini iki katına çıkararak hızı 32 katına çıkardığı görülür.

Adım Adım Çözüm

1

Tepkimenin hız bağıntısının belirlenmesi

Hız bağıntısı:

r = k \cdot [X]^2 \cdot [Z]^3

Tek basamakta gerçekleşen tepkimelerde hız bağıntısı, girenlerin katsayıları üs olarak yazılarak oluşturulur. Saf katı haldeki

Y(k)

maddesi hız bağıntısına yazılmaz.

2

İlk işlemin hız üzerindeki etkisinin hesaplanması

Tepkime hızı 4 katına çıkar.

X(g)

derişimi 2 katına çıkarıldığında

[X]^2

ifadesinden dolayı hız 4 katına çıkar. Katı olan

Y

maddesi hız bağıntısında yer almadığı için hıza etki etmez.

3

İkinci işlemin hız üzerindeki etkisinin hesaplanması

Tepkime hızı 8'de 1'ine iner.

Hacim iki katına çıkarıldığında

Z(suda)

derişimi yarıya iner. Hız bağıntısında

[Z]^3

terimi bulunduğundan hız

(1/2)^3 = 1/8

katına düşer.

X(g)

derişimi sabit tutulduğu için hıza ek bir etkisi olmaz.

4

Üçüncü işlemin hız üzerindeki etkisinin hesaplanması

Tepkime hızı 32 katına çıkar.

Kap hacmi yarıya indirildiğinde gaz fazındaki

X

ve sulu çözeltideki

Z

derişimleri 2 katına çıkar. Hız bağıntısı

r = k \cdot [X]^2 \cdot [Z]^3

olduğundan, yeni hız

r_2 = k \cdot (2[X])^2 \cdot (2[Z])^3 = 32r

olur.

Anahtar Kavram

Reaksiyona giren maddelerin fiziksel hallerinin hız bağıntısına etkisi ve derişim değişimlerinin tepkime hızına matematiksel yansıması.

Soru 11Soru →

Tek basamakta (elementer) gerçekleştiği bilinen,

\text{A}(g) + 2\text{B}(k) + \text{C}(g) \rightarrow \text{Ürünler}

tepkimesi sabit sıcaklıkta kapalı bir kapta gerçekleştirilmektedir.
Buna göre, bu tepkimeyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?

Tepkimenin hız bağıntısı

r = k \cdot [\text{A}] \cdot [\text{C}]

şeklindedir.

Tepkimenin derecesi (mertebesi) 2'dir.

Sabit sıcaklıkta kaba

\text{B}

katısı eklenmesi tepkime hızını artırır.

Sabit sıcaklıkta kabın hacmi yarıya indirilirse başlangıç tepkime hızı 4 katına çıkar.

Sabit sıcaklıkta tepkime kabına

\text{B}

katısı eklenmesi başlangıç tepkime hızını etkilemez.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Sabit sıcaklıkta kaba $\text{B}$ katısı eklenmesi tepkime hızını artırır.

Cevap

Sabit sıcaklıkta kaba B katısının eklenmesinin tepkime hızını artıracağını belirten ifade yanlıştır.

B katısı eklenmesinin tepkime hızını artıracağını belirten ifade yanlıştır çünkü katıların miktarlarının artırılması onların etkin derişimlerini değiştirmeyeceği için başlangıç tepkime hızına etki etmez.

Adım Adım Çözüm

1

Tepkimeye giren maddelerin fiziksel hallerine göre hız bağıntısı belirlenir.

Hız bağıntısı

r = k \cdot [\text{A}] \cdot [\text{C}]

olarak bulunur.

Katıların derişimleri sabit olduğundan hız bağıntısına yazılmaz, yalnızca gaz ve sulu çözelti fazındaki maddeler yazılır.

2

Tepkime derecesi hız bağıntısı üzerinden hesaplanır.

Tepkime derecesi

1 + 1 = 2

'dir.

Tepkime derecesi hız bağıntısındaki derişimlerin üsleri toplamıdır.

3

Kaba katı eklenmesinin hıza etkisi incelenir.

B katısı eklemek hızı değiştirmez.

Katı eklenmesi derişimi ve hız sabitini değiştirmediği için tepkime hızını etkilemez.

4

Hacim değişiminin hıza etkisi hesaplanır.

Hacim yarıya inerse hız 4 katına çıkar.

Hacim yarıya indiğinde gazların derişimleri 2 katına çıkar. Hız bağıntısı

r = k \cdot [\text{A}] \cdot [\text{C}]

olduğundan hız

2 \times 2 = 4

katına çıkar.

Anahtar Kavram

Heterojen tepkimelerde katı ve sıvıların hız bağıntısına dahil edilmemesi ve derişim değişimlerinin hıza etkisi.

Soru 12Soru →

İki basamakta gerçekleşen bir tepkimenin adımları aşağıda verilmiştir:

I. $2\text{X}(g) + \text{Y}(k) \rightarrow \text{Z}(g) + \text{T}(g)$ (Yavaş)

II. $\text{Z}(g) + \text{W}(g) \rightarrow \text{P}(g)$ (Hızlı)

Sabit sıcaklıkta bu tepkimenin gerçekleştirildiği kabın hacmi yarıya düşürülüyor.

Buna göre, tepkimenin son durumdaki hızının başlangıçtaki hızına oranı kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 4

Cevap

Tepkimenin son durumdaki hızının başlangıçtaki hızına oranı 4'tür.

Tepkime hızı en yavaş basamak olan birinci adıma göre belirlenir. Bu adımda reaktiflerden

\text{Y}

katı fazda olduğu için hız bağıntısına yazılmaz. Dolayısıyla hız bağıntısı

r = k \cdot [\text{X}]^2

şeklindedir. Sıcaklık sabitken hacmin yarıya düşürülmesi

\text{X}

gazının derişimini 2 katına çıkarır. Hız,

\text{X}

derişiminin karesiyle orantılı olduğundan son hız ilk hızın

2^2 = 4

katı olur.

Adım Adım Çözüm

1

Yavaş basamağa göre hız bağıntısının belirlenmesi.

Hız bağıntısı

r = k \cdot [\text{X}]^2

olur.

Mekanizmalı tepkimelerde hız yavaş basamağa g��re yazılır ve katı haldeki

\text{Y}

maddesi bağıntıya dahil edilmez.

2

Hacim değişimi ile

\text{X}

gazının derişimindeki değişimin hesaplanması.

\text{X}

gazının derişimi 2 katına çıkar (

[\text{X}]_2 = 2[\text{X}]_1

).

Sabit sıcaklıkta hacim yarıya indirildiğinde gazların derişimleri 2 katına çıkar.

3

Hızlar oranının bulunması.

Son hızın ilk hıza oranı 4'tür.

Hız,

\text{X}

gazının derişiminin karesiyle doğru orantılı olduğundan derişim 2 katına çıkınca hız 4 katına çıkar.

Anahtar Kavram

Mekanizmalı tepkimelerde hız bağıntısının yavaş adımdaki gaz ve sulu çözelti fazındaki reaktiflere göre yazılması ve hacim değişiminin derişimler üzerinden hıza etkisi.

Tahmini Süre:2m 0s

Derişimin Reaksiyon Hızına Etkisi ve Hız Bağıntısı

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar