klevero

Çok yakında

11. Sınıf Kimya

Tepkime Hızı, Hız Denklemi ve Enerji Değişimi

Etkileşim · 11. sınıf

Klevi Fen Laboratuvarı · Klevero ekibi · yapay zekâ destekli · Güncellendi:

Kazanımlar

  • KİM.11.1.1 Fiziksel ve kimyasal olaylardaki enerji değişimine ilişkin deney yapabilme
  • KİM.11.1.2 Maddelerin enerji kaynağı olma potansiyeline ilişkin hipotezler oluşturabilme
  • KİM.11.1.3 Bağ enerjileri temelinde tepkimelerin entalpi değişimine ilişkin tümevarımsal akıl yürütebilme
  • KİM.11.1.4 Kimyasal tepkimelerin standart tepkime entalpilerini standart oluşum entalpi verilerini kullanarak…
  • KİM.11.1.5 Kimyasal tepkimelerin gerçekleşme şartlarını açıklamak için kanıt kullanabilme
  • KİM.11.1.6 Tepkime hızının zamanla değişimini bilimsel veriye dayalı tahmin edebilme
  • KİM.11.1.7 Tepkime hızına etki eden faktörleri bilimsel sorgulayabilme
  • KİM.11.1.8 Kimyasal tepkimelerin hız denklemini bilimsel veriye dayalı tahmin edebilme

Konu Özeti

Kimyasal tepkimeler enerji alışverişiyle gerçekleşir ve her tepkimenin belirli bir hızı vardır. Bu konuda tepkimenin enerjisini (ΔH) ve hızını (ortalama tepkime hızı, hız denklemi) birlikte inceleyeceğiz. Ekzotermik ve endotermik tepkimeleri ayırt etmek, ΔH değerini hesaplamak ve deney verisinden hız denklemini bulmak temel becerilerdir. Bu not, 11. sınıf müfredatındaki ilgili kazanımların tamamını kapsar.

Temel Kavramlar

Fiziksel ve kimyasal olaylarda enerji alınır veya verilir. Çevreye ısı veren olaylar ekzotermiktir (ΔH < 0), çevreden ısı alan olaylar endotermiktir (ΔH > 0). Deneylerde bu durum sıcaklık değişimiyle gözlenir. Örneğin NH₄NO₃'ün suda çözünmesinde ortam soğur (endotermik), NaOH'ın çözünmesinde ortam ısınır (ekzotermik). Yanma tepkimeleri ekzotermiktir.

  • Ekzotermik: ürünlerin enerjisi girenlerden düşüktür, ΔH negatiftir.
  • Endotermik: ürünlerin enerjisi girenlerden yüksektir, ΔH pozitiftir.
  • Bağ kırılması enerji gerektirir, bağ oluşması enerji açığa çıkarır.

ΔH = Σ(kırılan bağ enerjileri) − Σ(oluşan bağ enerjileri)

ΔH°tepkime = ΣΔH°oluşum(ürünler) − ΣΔH°oluşum(girenler)

Standart koşullarda kararlı hâldeki elementlerin standart oluşum entalpisi sıfırdır. Bağ enerjilerine göre kırılan bağların toplam enerjisi oluşanlardan büyükse tepkime endotermik, küçükse ekzotermiktir.

Etkin çarpışma
Tepkimenin oluşması için taneciklerin çarpışması, uygun doğrultuda olması ve enerjisinin Ea değerine eşit ya da büyük olması gerekir.

Giren için: r = −Δ[A]/Δt Ürün için: r = +Δ[C]/Δt

Tepkime hızı, birim zamanda girenlerin derişiminin azalması ya da ürünlerin derişiminin artmasıdır. Birimi genellikle mol/L·s (M/s) şeklindedir. Hız her zaman pozitif alınır; bu yüzden girenler için eksi işareti kullanılır.

Derişim–zaman (kavramsal)
Girenin derişimi zamanla azalır; başta eğim dik, sonra yataylaşır. Bu, ortalama hızın zamanla küçüldüğünü gösterir. Kavramsal bir gösterimdir.

aA + bB → cC + dD için: r = −(1/a)·Δ[A]/Δt = −(1/b)·Δ[B]/Δt = (1/c)·Δ[C]/Δt = (1/d)·Δ[D]/Δt

r = k·[A]^m·[B]^n

  • Mertebeler m ve n deneyle bulunur; katsayılarla aynı olmak zorunda değildir.
  • Toplam mertebe m + n'dir. Katı ve saf sıvılar hız denklemine yazılmaz.
  • k hız sabitidir; sıcaklığa ve katalizöre bağlıdır, derişime bağlı değildir.
  • Çok basamaklı tepkimede hızı en yavaş basamak belirler.

Notun devamı (Klevero uygulamasında)

  • Adım Adım Örnekler
  • Sık Yapılan Hatalar
  • Mini Özet Tablo
  • Kontrol Soruları