Yolumnet

AYT · Kimya

Kimyasal Tepkimelerde Hız

Yaklaşık 16 dakikalık okuma · Son güncelleme 2026-10-24

Bu konuda ne öğreneceksin

Neden süt buzdolabında geç, sıcak odada çabuk ekşir? Toz şeker mi, kesme şeker mi suda daha hızlı çözünür? Arabanın egzozundaki katalitik konvertör zehirli gazları nasıl zararsızlaştırır? Bunlar tepkime hızı ile ilgilidir. Bu konuda hızın nasıl tanımlandığını, çarpışma teorisini, hızı etkileyen etkenleri (derişim, sıcaklık, temas yüzeyi, katalizör), hız bağıntısını ve mekanizmayı öğreneceksin. AYT'de özellikle deney verisinden hız bağıntısını bulma ve mekanizmada yavaş basamağı yorumlama soruları çıkar.

Hedefler

  1. Ortalama tepkime hızını derişim değişiminden hesaplamak.
  2. Çarpışma teorisini ve etkin çarpışma kavramını açıklamak.
  3. Derişim, sıcaklık, temas yüzeyi ve katalizörün hıza etkisini yorumlamak.
  4. Deney verisinden hız bağıntısını ve tepkime derecesini bulmak.
  5. Mekanizmada yavaş basamağın hızı belirlediğini bilmek.
  6. Hız sabiti kk'nin neye bağlı olduğunu bilmek.
Tepkime Hızları · Benim Hocam

1. Tepkime hızı

Birim zamanda derişim değişimine tepkime hızı denir. aA→bB\text{aA}\rightarrow\text{bB} için:

r=−1aΔ[A]Δt=+1bΔ[B]Δtr=-\dfrac{1}{a}\dfrac{\Delta[A]}{\Delta t}=+\dfrac{1}{b}\dfrac{\Delta[B]}{\Delta t}

Girenlerin derişimi azaldığı için işaret eksi, ürünlerde artı konur, hız hep pozitiftir. Birim mol/L⋅s\text{mol/L}\cdot\text{s} olarak yazılır.

Örnek: N2+3H2→2NH3\text{N}_2+3\text{H}_2\rightarrow2\text{NH}_3 tepkimesinde H2\text{H}_2 hızı 0,6 M/s0{,}6\ \text{M/s} ise N2\text{N}_2 için 0,20{,}2, NH3\text{NH}_3 için 0,4 M/s0{,}4\ \text{M/s} olur. Katsayılara bölününce hepsi 0,20{,}2'ye eşittir.

2. Çarpışma teorisi

Tepkime için taneciklerin çarpışması gerekir. Her çarpışma tepkime vermez. Etkin çarpışma için:

  1. Taneciklerin kinetik enerjisi EaE_a'dan büyük ya da eşit olmalı.
  2. Çarpışma uygun doğrultuda olmalı.

Hızı artıran her etken, birim zamandaki etkin çarpışma sayısını artırır.

3. Hızı etkileyen etkenler

Etken Etkisi Neden
Derişim Artınca hız artar Birim hacimde tanecik çok, çarpışma sıklığı artar
Sıcaklık Artınca hız artar EaE_a'yı aşan tanecik yüzdesi artar
Temas yüzeyi Artınca hız artar Çarpışma yapabilecek yüzey büyür (katı için)
Katalizör Hızı artırır EaE_a'yı düşürür, yeni yol sağlar
Basınç (gaz) Artınca hız artar Derişim artar

Yaklaşık kural: Sıcaklık 10∘C10^\circ\text{C} artınca hız çoğu tepkimede yaklaşık 22 ile 33 kat artar. Hız sabiti kk yalnızca sıcaklığa ve katalizöre bağlıdır, derişime bağlı değildir.

Katalizör tepkimede harcanmaz, ΔH\Delta H'yi değiştirmez, dengeyi kaydırmaz, yalnızca dengeye daha çabuk ulaştırır. Enzimler biyolojik katalizörlerdir.

4. Hız bağıntısı

aA+bB→u¨ru¨n\text{aA}+\text{bB}\rightarrow\text{ürün} tepkimesinde hız bağıntısı:

r=k [A]x [B]yr=k\,[A]^x\,[B]^y

xx ve yy deneyden bulunur ve derecelerdir. Toplam derece x+yx+y.

Örnek (deney tablosu): A+B→C\text{A}+\text{B}\rightarrow\text{C}

Deney [A][A] (M) [B][B] (M) Hız (M/s)
1 0,10{,}1 0,10{,}1 2⋅10−32\cdot10^{-3}
2 0,20{,}2 0,10{,}1 4⋅10−34\cdot10^{-3}
3 0,20{,}2 0,20{,}2 16⋅10−316\cdot10^{-3}
  1. Deney 1 ile 2: [A][A] iki katına çıkınca hız iki kat. Yani AA'ya göre derece 11.
  2. Deney 2 ile 3: [B][B] iki katına çıkınca hız dört kat. Yani BB'ye göre derece 22.
  3. Hız bağıntısı r=k[A][B]2r=k[A][B]^2, toplam derece 33.
  4. kk: Deney 1'den k=2⋅10−30,1⋅0,01=2k=\dfrac{2\cdot10^{-3}}{0{,}1\cdot0{,}01}=2.

Sıfırıncı derecede hız derişimden bağımsızdır. Birinci derecede hız derişimle orantılıdır, ikinci derecede derişimin karesiyle orantılıdır.

5. Tepkime mekanizması

Çoğu tepkime birkaç basamakta gerçekleşir. Basamakların toplamı net tepkimeyi verir. Yavaş basamak hızı belirler, çünkü zincirde en dar boğaz odur.

  • Ara ürün: Önce oluşup sonra harcanan madde. Net denklemde görünmez.
  • Katalizör: Önce harcanıp sonra yeniden oluşan madde.
  • Hız bağıntısı yavaş basamağın girenlerine göre yazılır, basamaktaki katsayı derecedir.

Örnek: 2NO2+F2→2NO2F2\text{NO}_2+\text{F}_2\rightarrow2\text{NO}_2\text{F} tepkimesinde mekanizma:

  • Yavaş: NO2+F2→NO2F+F\text{NO}_2+\text{F}_2\rightarrow\text{NO}_2\text{F}+\text{F}
  • Hızlı: NO2+F→NO2F\text{NO}_2+\text{F}\rightarrow\text{NO}_2\text{F}

Hız bağıntısı yavaş basamaktan r=k[NO2][F2]r=k[\text{NO}_2][\text{F}_2] olur. F\text{F} bir ara üründür.

6. Sık yapılan hatalar

  • Dereceyi denklemdeki katsayıdan almak. Deneyden bulunur.
  • Katalizörün ΔH\Delta H'yi değiştirdiğini ya da dengeyi kaydırdığını düşünmek.
  • Hız sabitinin derişimle değiştiğini düşünmek. Yalnızca sıcaklık ve katalizör etkiler.
  • Mekanizmada hızlı basamağa göre hız bağıntısı yazmak.
  • Sıcaklığın yalnızca çarpışma sayısını artırdığını sanmak. Asıl etki EaE_a'yı aşan tanecik oranının artmasıdır.

7. Konuyu toparla

Başlık Kısa not
Hız Birim zamanda derişim değişimi
Etkin çarpışma E≥EaE\ge E_a ve uygun doğrultu
Katalizör EaE_a'yı düşürür, ΔH\Delta H ve denge değişmez
Hız bağıntısı r=k[A]x[B]yr=k[A]^x[B]^y, deneyden
kk Sıcaklık ve katalizöre bağlı
Mekanizma Yavaş basamak hızı belirler

Mini test

Soru 1

A+B→C\text{A}+\text{B}\rightarrow\text{C} tepkimesi için aynı sıcaklıkta yapılan deneylerin verileri aşağıdadır. | Deney | [A][A] (M) | [B][B] (M) | Hız (M/s) | | --- | --- | --- | --- | | 1 | 0,10{,}1 | 0,10{,}1 | 2⋅10−32\cdot10^{-3} | | 2 | 0,20{,}2 | 0,10{,}1 | 4⋅10−34\cdot10^{-3} | | 3 | 0,20{,}2 | 0,20{,}2 | 16⋅10−316\cdot10^{-3} | Buna göre tepkimenin hız bağıntısı aşağıdakilerden hangisidir?

  1. Ar=k[A]r=k[A]
  2. Br=k[B]r=k[B]
  3. Cr=k[A]2[B]r=k[A]^2[B]
  4. Dr=k[A]2[B]2r=k[A]^2[B]^2
  5. Er=k[A][B]2r=k[A][B]^2
Cevabı ve çözümü göster

Doğru cevap: E

  1. Deney 1 ve 2'de yalnızca [A][A] iki katına çıkıyor, hız da iki kat oluyor. AA'ya göre derece 11.
  2. Deney 2 ve 3'te yalnızca [B][B] iki katına çıkıyor, hız dört kat oluyor. BB'ye göre derece 22.
  3. Hız bağıntısı r=k[A][B]2r=k[A][B]^2. Doğru cevap E.

Diğer şıklar: r=k[A]r=k[A] BB'nin etkisi atlanmış / r=k[B]r=k[B] AA'nın etkisi atlanmış ve derece yanlış / r=k[A]2[B]r=k[A]^2[B] dereceler ters alınmış / r=k[A]2[B]2r=k[A]^2[B]^2 AA'nın hıza etkisi dört kat sanılmış.

Soru 2

Aşağıdakilerden hangisi için katalizör kullanmak değiştirmez?

  1. AAktifleşme enerjisi
  2. BTepkimenin entalpi değişimi
  3. CEtkin çarpışma sayısı
  4. DTepkimenin gerçekleştiği yol
  5. ETepkime hızı
Cevabı ve çözümü göster

Doğru cevap: B

  1. Katalizör tepkimeyi daha düşük EaE_a'lı yeni bir yoldan yürütür. Böylece etkin çarpışma sayısı ve hız artar.
  2. Girenlerin ve ürünlerin enerjisi aynı kaldığından ΔH\Delta H değişmez. Doğru cevap B.

Diğer şıklar: Aktifleşme enerjisi düşer / Etkin çarpışma sayısı artar / Tepkimenin yolu yeni mekanizmaya döner / Tepkime hızı artar.

Soru 3

2NO2+F2→2NO2F2\text{NO}_2+\text{F}_2\rightarrow2\text{NO}_2\text{F} tepkimesi iki basamakta gerçekleşiyor. Basamak 1 (yavaş): NO2+F2→NO2F+F\text{NO}_2+\text{F}_2\rightarrow\text{NO}_2\text{F}+\text{F} Basamak 2 (hızlı): NO2+F→NO2F\text{NO}_2+\text{F}\rightarrow\text{NO}_2\text{F} Buna göre tepkimenin hız bağıntısı aşağıdakilerden hangisidir?

  1. Ar=k[NO2][F2]r=k[\text{NO}_2][\text{F}_2]
  2. Br=k[NO2]2[F2]r=k[\text{NO}_2]^2[\text{F}_2]
  3. Cr=k[NO2]2r=k[\text{NO}_2]^2
  4. Dr=k[NO2][F]r=k[\text{NO}_2][\text{F}]
  5. Er=k[NO2F]2r=k[\text{NO}_2\text{F}]^2
Cevabı ve çözümü göster

Doğru cevap: A

  1. Hızı yavaş basamak belirler. Hız bağıntısı yavaş basamağın girenlerinden yazılır.
  2. Basamak 1'de NO2\text{NO}_2 ve F2\text{F}_2 birer mol girer: r=k[NO2][F2]r=k[\text{NO}_2][\text{F}_2]. Doğru cevap A.

Diğer şıklar: r=k[NO2]2[F2]r=k[\text{NO}_2]^2[\text{F}_2] net denklemin katsayıları derece yapılmış / r=k[NO2]2r=k[\text{NO}_2]^2 yalnızca bir girenin alınması ve derecenin iki yazılması / r=k[NO2][F]r=k[\text{NO}_2][\text{F}] hızlı basamak ve ara ürün kullanılmış / r=k[NO2F]2r=k[\text{NO}_2\text{F}]^2 ürün derişimi yazılmış.

Soru 4

Sıcaklık yükseltildiğinde bir tepkimenin hızının artmasının temel nedeni aşağıdakilerden hangisidir?

  1. AAktifleşme enerjisinin yeni bir yolla düşmesi
  2. BTepkime entalpisinin daha pozitif olması
  3. CTaneciklerin kütlelerinin artması
  4. DÜrünlerin enerjisinin girenlerden düşük olması
  5. EAktifleşme enerjisini aşan tanecik oranının artması
Cevabı ve çözümü göster

Doğru cevap: E

  1. Sıcaklık artınca taneciklerin ortalama kinetik enerjisi artar.
  2. Böylece enerjisi EaE_a'dan büyük olan tanecik yüzdesi yükselir ve etkin çarpışma sayısı artar. Doğru cevap E.

Diğer şıklar: Aktifleşme enerjisinin düşmesi katalizörün etkisidir, sıcaklığın değil / Entalpinin artması hıza değil tepkime ısısına ilişkin, sıcaklık ΔH\Delta H'yi belirlemez / Kütlenin artması sıcaklıkla kütle değişmez / Ürün enerjisinin düşük olması hıza değil ΔH\Delta H'nin işaretine ilişkin.

Kendini dene

Kendini dene

Hız bağıntısı nasıl bulunur?

Deneyden.

Mekanizmada hızı hangi basamak belirler?

Yavaş basamak.

Hız sabiti kk neye bağlıdır?

Sıcaklığa ve katalizöre.

Etkin çarpışma için hangi iki koşul gerekir?

Yeterli enerji ve uygun doğrultu.

Ara ürün net denklemde görünür mü?

Hayır.

Yanlış yaptığın soruları yanlış soru defterine ekleyebilirsin. Birkaç gün sonra tekrar karşına çıkar.

Kimya dersinin diğer konuları