Kimyasal tepkimelerde hız 11. sınıf Test 1

Bir tepkimenin mekanizması aşağıdaki gibi verilmiştir:
1. A₂ → 2A (yavaş)
2. A + B₂ → AB₂ (hızlı)
3. A + AB₂ → A₂B₂ (hızlı)
Buna göre tepkimenin hız ifadesi aşağıdakilerden hangisidir?

A) k[A₂]
B) k[A₂][B₂]
C) k[A]²[B₂]
D) k[B₂]

Bir tepkimenin hız ifadesi, tepkime mekanizmasındaki en yavaş adıma (hız belirleyici adım) göre yazılır. Bu adım, tepkimenin genel hızını sınırlayan adımdır.

• Hız Belirleyici Adımı Tespit Etme:

  Verilen tepkime mekanizmasında üç adım bulunmaktadır:

  • 1. $A_2 \rightarrow 2A$ (yavaş)
  • 2. $A + B_2 \rightarrow AB_2$ (hızlı)
  • 3. $A + AB_2 \rightarrow A_2B_2$ (hızlı)

  Bu adımlar arasında, "yavaş" olarak belirtilen 1. adım, tepkimenin hızını belirleyen adımdır.

• Hız İfadesini Yazma:

  Hız belirleyici adımın reaktanlarına göre hız ifadesi yazılır. Hız belirleyici adımımız:

  $A_2 \rightarrow 2A$

  Bu adımın hız ifadesi, reaktan $A_2$'nin derişimine bağlı olacaktır. Bir elementary (basamaklı) tepkime için hız ifadesi, reaktanların stokiyometrik katsayıları üs olarak alınarak yazılır. Burada $A_2$'nin katsayısı 1'dir.

  Hız = $k[A_2]$

  Burada $k$ hız sabitini, $[A_2]$ ise $A_2$ maddesinin molar derişimini ifade eder.

• Ara Ürün Kontrolü:

  Elde edilen hız ifadesinde yer alan maddelerin (bu durumda sadece $A_2$), tepkimenin başlangıç reaktanları olup olmadığı kontrol edilir. Eğer hız ifadesinde bir ara ürün (mekanizmanın bir adımında oluşup, sonraki bir adımda tüketilen madde) olsaydı, bu ara ürünün derişimi, hızlı adımlardan elde edilen denge ifadeleri kullanılarak başlangıç reaktanları cinsinden yazılması gerekirdi.

  Bizim hız ifademiz $k[A_2]$ şeklindedir. $A_2$ başlangıç reaktanıdır ve bir ara ürün değildir. Dolayısıyla herhangi bir ikame yapmaya gerek yoktur.

• Seçeneklerle Karşılaştırma:

  Elde ettiğimiz hız ifadesi $k[A_2]$'dir. Bu ifadeyi verilen seçeneklerle karşılaştırdığımızda:

  • A) $k[A_2]$
  • B) $k[A_2][B_2]$
  • C) $k[A]^2[B_2]$
  • D) $k[B_2]$

  Görüldüğü üzere, elde ettiğimiz hız ifadesi A seçeneği ile tamamen aynıdır.

Cevap A seçeneğidir.