Soru:
Bir öğrenci, "Sıcaklık arttığında reaksiyon hızı artar çünkü moleküllerin ortalama kinetik enerjisi artar." şeklinde bir açıklama yapmıştır. Bu açıklama, hız sabiti \( k \)'nın sıcaklıkla değişimini tam olarak açıklamakta yeterli midir? Eksik veya yanlış noktalar varsa nelerdir?
Çözüm:
🤔 Bu soru, sıcaklık-hız ilişkisinin temelini anlamamızı sağlar.
- ➡️ Öğrencinin açıklaması kısmen doğrudur ancak eksiktir.
- ➡️ Doğru kısım: Sıcaklık arttığında moleküllerin ortalama kinetik enerjisi gerçekten artar.
- ➡️ Eksik kısım: Reaksiyonun olabilmesi için moleküllerin sadece enerjisi yetmez, aktivasyon enerjisi engelini aşacak kadar enerjiye sahip olmaları gerekir.
- ➡️ Arrhenius denklemi bize gösterir ki, sıcaklık artışı, aktivasyon enerjisinden daha yüksek enerjiye sahip molekül sayısının üssel olarak artmasına neden olur. Bu da hız sabiti \( k \)'yı artırır.
- ➡️ Dolayısıyla, asıl önemli olan ortalama kinetik enerjideki küçük artış değil, yüksek enerjili moleküllerin oranındaki büyük artıştır (Maxwell-Boltzmann dağılımı).
✅ Sonuç: Öğrencinin açıklaması yetersizdir. Sıcaklık, hız sabitini aktivasyon enerjisini aşan molekül fraksiyonunu artırarak değiştirir.
