Soru:
Bir kimyasal reaksiyonun hız sabiti \( k \), 25°C'de \( 2.5 \times 10^{-3} \, \text{s}^{-1} \) olarak ölçülmüştür. Sıcaklık 35°C'ye çıkarıldığında hız sabiti \( 5.0 \times 10^{-3} \, \text{s}^{-1} \) oluyor. Sıcaklığın hız sabiti üzerindeki etkisini Arrhenius denklemi çerçevesinde yorumlayınız.
Çözüm:
💡 Bu soruyu çözmek için Arrhenius denklemini ve sıcaklık-hız ilişkisini anlamamız gerekir.
- ➡️ Arrhenius denklemi: \( k = A e^{-E_a/(RT)} \), burada \( k \) hız sabiti, \( A \) frekans faktörü, \( E_a \) aktivasyon enerjisi, \( R \) gaz sabiti ve \( T \) mutlak sıcaklıktır.
- ➡️ Sıcaklık arttığında (\( T \) büyüdüğünde), \( e^{-E_a/(RT)} \) üssel teriminin değeri artar.
- ➡️ Bu nedenle hız sabiti \( k \) değeri de artar. Örnekte 25°C'den 35°C'ye çıkıldığında \( k \) değeri \( 2.5 \times 10^{-3} \)'ten \( 5.0 \times 10^{-3} \)'e yükselmiştir.
- ➡️ Bu durum, sıcaklık artışının reaksiyon hızını artırdığının deneysel bir kanıtıdır.
✅ Sonuç: Evet, sıcaklık artışı hız sabiti \( k \) değerini belirgin şekilde artırır.
