aa

1. 2. ÜNİTE
REAKSİYON
HIZLARI VE
KİMYASAL DENGE

2. BU ÜNİTEDE NELER ÖĞRENECEĞİZ?
Bu ünitede, reaksiyona giren maddelerin ve
ürünlerin derişimlerinin zamanla değişimi
irdelenerek anlık ve ortalama hız değerlerinin
ayrımı, reaksiyon hızının bağlı olduğu etkenlerle
birlikte tek ve çok basamaklı reaksiyonlarda hızın
belirlenmesi işlenmektedir. Ayrıca kimyasal
reaksiyonlarda denge ifadesinin türetilmesi, denge
sabitlerinin sıcaklıkla ilişkisi, kimyasal dengeyi
etkileyen değişkenler irdelenerek bunların ürün
verimine etkisi tartışılacaktır.

3. 1. Reaksiyon Hızı

4. Maddede meydana gelen kimyasal
değişikliklerin zamanla
ilerleyişini, bu ilerleyişin hızını,
diğer bir ifadeyle tepkimenin
hızını ve mekanizmasını inceleyen
bilim dalına kimyasal kinetik
denir.

5. Maddedeki kimyasal değişmenin hızına
tepkime hızı denir.
Kimyasal tepkimeler, tepkimeye giren maddelerin ürüne
dönüşmesi sürecidir. Bu süreç içinde, gerçekleşen
herhangi bir değişmeden yararlanılarak tepkimelerin hızı
ölçülebilir. Örneğin;
Fe(k) + 2HCl(suda) → FeCl2(suda) + H2(g)
tepkimesinde hız, H2 gazı çıkış hızından

6. 5Fe2+
(suda) + MnO–
4(suda) + 8H+(suda) → 5Fe3+
(suda) + Mn2+
(suda) + 4H2O(s)
Tepkimesinde hız, MnO–
4 iyonunun renginin değişiminden ya
da ortamın elektrik iletkenliğinin değişmesinden yararlanılarak
belirlenebilir.
AgNO3(suda) + NaI(suda) → NaNO3(suda) + AgI(k)
Tepkimesinde hız, AgI’ ün çökme ve renk
değişim hızından belirlenebilir.

7. Bir kimyasal olay, tepkimeye giren maddelerin zamanla
ürünlere dönüştüğü bir süreçtir. Bu süreçte tepkimeye giren
maddelerin miktarı azalırken ürünlerin miktarı artar.
Dolayısıyla bir tepkimede herhangi bir anda
tepkimeye giren maddelerin harcanma ya da
ürünlerin oluşma hızı tepkimenin anlık hızı olarak bilinir.
Bir tepkimede giren maddelerin derişimindeki
değişmenin zaman aralığına oranı tepkimenin
ortalama hızı olarak tanımlanır.

8. dakika saat yıl
a. Odunun yanması b. Hamurun mayalanması c. Dikit ve sarkıtların oluşması

9. Maddenin derişimindeki değişme
Tepkime hızı = eşitliği yazılabilir.
Zaman aralığı
Tepkime hızı “r”, zaman “t”, molar derişim (molarite) “C”
simgesiyle gösterilirse tepkimenin başlangıç ve sonlanması
arasında maddenin derişimindeki değişme “ΔC” şeklinde
gösterilebilir. Buna göre yukarıdaki eşitlik yerine;
ΔC
r = bağıntısı yazılabilir
t

10. ☞ÖRNEK : 1
500 mL’ lik kapalı bir kapta, 0,06 g H2 gazı
yeterince N2 gazı ile 200 saniyede tamamen
tepkimeye girerek NH3 gazı oluşturmaktadır.
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) tepkime
denklemine göre;
a. H2 gazının tükenme hızını,
b. NH3 gazının oluşma hızını mol / L s
cinsinden hesaplayınız. (H : 1)

15. Anlık, ortalama hız kavramlarını ve tepkime hızının
hesaplanmasını öğrendiniz. Hava yastıklarının şişmesini
sağlayan tepkimenin saniyenin 1/10 ’ u kadar kısa bir sürede
gerçekleştiğini biliyorsunuz. Bu tepkimenin denklemi;
2NaN3(k) → 2Na(k) + 3N2(g) şeklindedir.
Bu tepkime çarpışmayı algılayan bir sensörün gönderdiği
sinyalle başlar. Tepkimede çok kısa süre içinde NaN3 (sodyum
azotür) bozunarak yaklaşık 67 L azot gazı oluşur. Bu gaz da
hava yastığının şişmesini sağlar. Olaylar dizisi saniyenin
kesirleri içinde gerçekleşerek son bulur. Dolayısıyla bu
tepkime, asitlerle bazlar arasındaki nötürleşme tepkimeleri,
metan gazının yanma tepkimesi hızlı gerçekleşen tepkimelere
örnek verilebilir.

17. 2. Reaksiyon Hız Denklemi
Kimyasal tepkimelerin hızları ile tepkimelere
giren maddelerin derişimleri arasındaki
ilişki hız denklemi denilen eşitliklerle ifade
edilir.
Tepkimelere giren maddelerin derişimleri ile
hız arasındaki ilişkiden yararlanarak
tepkimelerin hız denklemini (bağıntısını)
bulabiliriz.

18. Bu tepkimeye ait aynı koşullarda gerçekleştirilen üç
deneyin sonuçları aşağıdaki gibidir.

19. TEPKİME HIZ DENKLEMİ
 Tepkime hızı hakkındaki bilgilerimizi pekiştirmek
amacıyla
 2H2(g) +2NO(g) → 2H2O(g) + N2(g) tepkimesini irdeleyelim.

20. TEPKİME HIZ DENKLEMİ
 r = k [H2] [NO]2 şeklindedir.
 r = k [H2]2 [NO]2
 Gerçekte H2 ve NO gazları arasında gerçekleşen
 2H2(g) + 2NO(g) → 2H2O(g) + N2(g)

21. TEPKİME HIZ DENKLEMİ

22. TEPKİME HIZ DENKLEMİ
 tepkimeye giren maddelerin bir dizi ara basamaktan
geçerek ürünlere dönüşme sürecine tepkime
mekanizması,
 ara basamakların toplamını ifade eden tepkime
denklemine ise net tepkime denklemi denir.

23. TEPKİME HIZ DENKLEMİ
 Bazı tepkimeler bir basamak üzerinden
yürürken bazıları iki veya daha fazla
basamak üzerinden yürür.
 Bir basamaklı tepkimelere basit,
 çok basamaklı tepkimelere ise karmaşık ya
da kompleks tepkime denir.

24. TEPKİME HIZ DENKLEMİ
Hız denklemi, çoğu zaman net tepkime
denklemlerinden çıkarılamaz. Çünkü pek çok
tepkime, ara basamaklardan geçerek sonuçlanır. Bu tür
tepkimelerin deneysel olarak belirlenmiş belirli bir
mekanizması vardır.
Deney sonucuna göre yazılan hız denklemi net
tepkime denklemine göre yazılandan farklı ise tepkime
tek basamaklı değildir ve belirli bir mekanizması
vardır.

25. TEPKİME HIZ DENKLEMİ
Tepkime hızı, tepkime mekanizmasında en
yavaş olan ara basamağın hızından
belirlenir.
Tepkime hızı, hızı belirleyen ara basamağın
tepkime denklemindeki mol kat sayıları üs
alınmak koşuluyla girenlerin molar
derişimleriyle doğru orantılıdır.

26. Karışan her madde tepkimeye girer mi?
etkin çarpışma

27. Karışan her madde tepkimeye girer mi?
etkin olmayan çarpışma

28. Karışan her madde tepkimeye girer mi?
Taneciklerin çarpışarak ürüne
dönüşebilmeleri için sahip olmaları
gereken en az enerjiye aktifleşme
(aktivasyon) enerjisi denir.
Aktifleşme enerjisi genellikle “Ea”
simgesiyle gösterilir.

29. Bir tepkimenin aktifleşme enerjisi;
Sıfırdan büyüktür (Ea > 0).
Tepkimeye giren maddelerin
türüne bağlıdır.
Karışan her madde tepkimeye girer mi?

30. Karışan her madde tepkimeye girer mi?
Bazı tepkimelerin aktifleşme
enerjisi yüksektir ve bu tepkimeler
yavaş gerçekleşir.
Bazı tepkimelerin aktifleşme
enerjileri ise düşüktür ve hızlı
gerçekleşir.

31.  İki molekül birbiri ile çarpıştığında anlık geçiş
molekülleri oluşur.
 Bu geçiş hâline aktiflenmiş kompleks adı verilir.
Karışan her madde tepkimeye girer mi?

32. Karışan her madde tepkimeye girer mi?

33. Karışan her madde tepkimeye girer mi?
 Tepkimeye giren
maddelerin toplam
potansiyel enerjisi ile
aktiflenmiş kompleksin
potansiyel enerjisi
arasındaki enerji farkı,
ileri yöndeki
tepkimenin aktifleşme
enerjisidir. İleri yöndeki
tepkimenin aktifleşme
enerjisi “Eai” sembolüyle
gösterilir.

34.  Ürünlerle aktiflenmiş
kompleks arasındaki
enerji farkı ise geri
yöndeki tepkimenin
aktifleşme enerjisidir.
Geri yöndeki tepkimenin
aktifleşme enerjisi “Eag”
sembolüyle gösterilir.
Karışan her madde tepkimeye girer mi?

35. Aynı koşullarda gerçekleşen tepkimelerden,
aktifleşme enerjisi daha küçük olan tepkimenin
hızı daha büyüktür.
İleri yönde ekzotermik olan bir tepkime, geri
yönde ısı alarak gerçekleşeceğinden, geri yöndeki
tepkimesine göre ileri yönde daha hızlı gerçekleşir.
Ekzotermik tepkimenin aktifleşme enerjisi, geri
yöndeki tepkimesinin aktifleşme enerjisinden
daima küçüktür.
Karışan her madde tepkimeye girer mi?

36.  İleri yöndeki tepkimenin aktifleşme enerjisi
(Eai) ile geri yöndeki tepkimenin aktifleşme
enerjisi (Eag) arasındaki fark 285,8 kJ olup
bu fark tepkime entalpisine eşittir. Bu
sonuca göre bir tepkime entalpisi, ileri
yöndeki tepkimenin aktifleşme enerjisi ile
geri yöndeki tepkimenin aktifleşme enerjisi
arasındaki farka eşittir. Bu eşitlikten
yararlanarak aşağıdaki bağıntıyı
yazabiliriz:
Karışan her madde tepkimeye girer mi?

37. ΔH˚ = Eai – Eag
ya da
ΔH˚ = Epürünler – Epgirenler
Karışan her madde tepkimeye girer mi?