Soru:
Hidrojen peroksitin (H2O2) bozunma tepkimesi, oda sıcaklığında oldukça yavaş gerçekleşir. Ancak tepkime kabının içine bir miktar manganez(IV) oksit (MnO2) tozu eklendiğinde, kabın içi hızla kabarcıklarla dolar. Bu gözlemi, katalizör kavramını ve aktivasyon enerjisindeki değişimi açıklayarak yorumlayınız.
Çözüm:
💡 Bu bir açıklama sorusudur. Gözlemi, katalizör teorisi ile ilişkilendirmeliyiz.
- ➡️ Birinci adım: Gözlemi tanımlayalım. MnO2 eklenmeden önce yavaş olan H22 bozunması, MnO2 eklendikten sonra çok hızlanmıştır (kabarcık oluşumu).
- ➡️ İkinci adım: MnO2'nin rolünü belirleyelim. MnO2, kendisi tepkime sonunda tükenmediği için bir katalizör görevi görür.
- ➡️ Üçüncü adım: Katalizörün temel işlevini açıklayalım. Katalizör, tepkimenin mekanizmasını değiştirerek daha düşük aktivasyon enerjili alternatif bir yol sağlar.
- ➡️ Dördüncü adım: Aktivasyon enerjisindeki değişimin sonucunu söyleyelim. Aktivasyon enerjisinin düşmesi, Arrhenius denklemine göre tepkime hız sabitinin (k) büyük oranda artmasına neden olur. Bu da gözlemlenen hızlı kabarcık (O2 gazı) oluşumunu açıklar.
✅ Sonuç: MnO2 katalizörü, H2O2 bozunma tepkimesi için aktivasyon enerjisini düşürerek tepkimeyi hızlandırmıştır. Katalizör, tepkime sonunda değişmeden kaldığı için süreci başlatmak için az miktarda yeterlidir.
