Online Kolej
Kayıt Ol

11. Sınıf Kimya · Ünite 1

Kimyasal Tepkimelerde Hız Denklemini Verilerle Keşfetmek

Deneysel verileri kullanarak kimyasal tepkimelerin hız denklemlerini bilimsel bir şekilde nasıl tahmin edeceğimizi ve hıza etki eden faktörleri öğreniyoruz.

Kazanım KİM.11.1.8 · 35 dk okuma

Hız Denklemi Neden Sadece Bakarak Yazılamaz?

Kimyasal bir tepkimeye baktığınızda, girenlerin (tepkenlerin) katsayılarını görürsünüz. Acaba bu katsayılar doğrudan tepkimenin hızını belirler mi? Çoğu zaman hayır! Bir tepkimenin hızının, girenlerin derişimine nasıl bağlı olduğunu bulmanın tek yolu laboratuvara girip deney yapmaktır. Bilim insanları da katsayılara bakarak tahminde bulunmak yerine, kontrollü deneylerden elde ettikleri verilerle hız denklemini inşa ederler.

Başlangıç Hızları Yöntemi

Bir tepkimenin hız denklemini bulmak için 'başlangıç hızları yöntemi' adı verilen bir teknik kullanırız. Mantık oldukça basittir: Tepkimeye giren maddelerden birinin derişimini değiştirip diğerlerini sabit tutarız. Böylece, hızdaki değişimin sadece o maddeden kaynaklandığından emin oluruz.

Bir Veri Setini Analiz Edelim

Diyelim ki A ve B gazlarının birleşerek C gazını oluşturduğu bir tepkimeyi inceliyoruz. Elimizde üç farklı deneyin sonuçları var. Birinci deneyde A'nın derişimi 0.1 M, B'nin derişimi 0.1 M iken hız saniyede 2 birim olarak ölçülmüş. İkinci deneyde B'yi sabit tutup A'nın derişimini iki katına (0.2 M) çıkardığımızda hızın saniyede 4 birime çıktığını görüyoruz. Üçüncü deneyde ise A'yı başlangıçtaki gibi 0.1 M tutup B'yi iki katına (0.2 M) çıkardığımızda hızın saniyede 8 birime fırladığını ölçüyoruz.

Genel hız denklemimiz şu şekildedir:

r=k[A]m[B]nr = k [A]^m [B]^n

İkinci deneyi birinci deneyle karşılaştırdığımızda: B sabitken A'nın derişimi 2 katına çıkmış. Hız da (4/2 = 2) 2 katına çıkmış. O halde hız, A'nın derişimi ile doğrudan orantılıdır. Yani A'nın üssü (m) 1 olmalıdır.

2m=2  ⟹  m=12^m = 2 \implies m = 1

Üçüncü deneyi birinci deneyle karşılaştırdığımızda: A sabitken B'nin derişimi 2 katına çıkmış. Hız ise (8/2 = 4) 4 katına çıkmış. 2'nin hangi kuvveti 4'tür? Tabii ki 2! O halde B'nin üssü (n) 2 olmalıdır.

2n=4  ⟹  n=22^n = 4 \implies n = 2

Bu verileri birleştirdiğimizde, tepkimenin deneysel hız denklemini bilimsel veriye dayalı olarak kesinleştirmiş oluruz:

r=k[A]1[B]2r = k [A]^1 [B]^2

Hipotezleri Test Etmek ve Tahminlerde Bulunmak

Bulduğumuz bu denklem artık bizim yeni bir deney yapmadan önce hızın ne olacağını tahmin etmemizi sağlar. Örneğin, 'Eğer hem A'nın hem de B'nin derişimini 3 katına çıkarırsam hız nasıl değişir?' diye bir önerme sunabilirsiniz. Denkleme göre A'dan 3 çarpanı, B'den ise 3'ün karesi olan 9 çarpanı gelir. Toplamda hız 27 katına çıkacaktır. Veriye dayalı modeller oluşturmak ve bu modellerin geçerliliğini sorgulamak kimyanın kalbidir!

auto_awesome

Kimyasal Tepkimelerde Hız Denklemini Verilerle Keşfetmek: Alıştırma Soruları

  1. Soru 1

    1. Kimyasal bir tepkimenin hız denklemini belirlemenin en güvenilir yolu nedir?

  2. Soru 2

    2. Bir tepkimenin hız denklemi r = k[X][Y]^2 olarak bulunmuştur. Buna göre X'in derişimi sabit tutulup Y'nin derişimi yarıya indirilirse tepkime hızı nasıl değişir?

  3. Soru 3

    3. İki girenli (A ve B) bir tepkimede, A ve B'nin derişimleri 0.1 M iken hız 5.0 birimdir. Sadece A'nın derişimi 0.2 M yapıldığında hız yine 5.0 birim olarak ölçülüyor. Bu veriye göre hangi önerme kesinlikle doğrudur?

  4. Soru 4

    4. Bir öğrenci 'Tepkimeye giren tüm maddelerin derişimi artarsa, tepkime hızı da mutlaka artar' şeklinde bir önerme kuruyor. Bu önerme için aşağıdakilerden hangisi söylenebilir?

  5. Soru 5

    5. X ve Y arasında gerçekleşen bir tepkimede elde edilen deneysel veriler şöyledir: 1. Deney: [X]=0.2, [Y]=0.1, Hız=V. 2. Deney: [X]=0.4, [Y]=0.1, Hız=2V. 3. Deney: [X]=0.2, [Y]=0.3, Hız=9V. Bu veri setine göre tepkimenin hız denklemi aşağıdakilerden hangisidir?

1 soru daha seni bekliyor

Ücretsiz kaydol; Kimyasal Tepkimelerde Hız Denklemini Verilerle Keşfetmek testini puanlı çöz, XP kazan ve takıldığın yeri yapay zeka öğretmenine sor.

Ücretsiz Kaydol