11. sınıf kimya 2. dönem 2. yazılı 2. senaryo Test 3

$X(g) + 2Y(g) \rightarrow Z(g)$ tepkimesi için sabit sıcaklıkta yapılan deney sonuçları aşağıdadır:

• $[X]$ iki katına çıkarıldığında tepkime hızı $2$ katına çıkıyor.
• $[Y]$ iki katına çıkarıldığında tepkime hızı $4$ katına çıkıyor.

Buna göre, bu tepkimenin hız bağıntısı aşağıdakilerden hangisidir?

A) $r = k \cdot [X] \cdot [Y]$

B) $r = k \cdot [X]^{2} \cdot [Y]$

C) $r = k \cdot [X] \cdot [Y]^{2}$

D) $r = k \cdot [X]^{2} \cdot [Y]^{2}$

E) $r = k \cdot [Y]^{2}$

Merhaba sevgili öğrenciler! Kimyasal tepkime hızlarını anlamak, kimyanın en heyecan verici konularından biridir. Şimdi, verilen tepkimenin hız bağıntısını adım adım nasıl bulacağımızı öğrenelim.

• Tepkime Hız Bağıntısının Genel Formu:

  Bir tepkimenin hız bağıntısı (veya hız denklemi), genellikle reaktiflerin derişimlerine bağlı olarak şu şekilde ifade edilir:

  $r = k \cdot [X]^a \cdot [Y]^b$

  Burada:

  • $r$: Tepkime hızıdır.
  • $k$: Hız sabitidir (sabit sıcaklıkta değeri değişmez).
  • $[X]$ ve $[Y]$: Reaktiflerin molar derişimleridir.
  • $a$: Tepkimenin $X$'e göre derecesidir (mertebesidir).
  • $b$: Tepkimenin $Y$'ye göre derecesidir (mertebesidir).

  Bizim amacımız, deney sonuçlarını kullanarak $a$ ve $b$ değerlerini bulmaktır.

• $X$ Maddesine Göre Tepkime Derecesini ($a$) Belirleme:

  Soruda verilen ilk bilgiye bakalım: "$[X]$ iki katına çıkarıldığında tepkime hızı $2$ katına çıkıyor."

  Bu durumu matematiksel olarak ifade edelim:

  Eğer $[X]$ derişimi $2$ katına çıkarken, $[Y]$ derişimi sabit tutulursa (ki bu tür deneyler genellikle böyledir), hız da $2$ katına çıkıyorsa:

  Hız değişimi = (Derişim değişimi)$^a$

  $2 = (2)^a$

  Bu eşitliğin sağlanabilmesi için $a$ değerinin $1$ olması gerekir. Yani, tepkime $X$'e göre birinci derecedendir.

• $Y$ Maddesine Göre Tepkime Derecesini ($b$) Belirleme:

  Şimdi de ikinci bilgiye bakalım: "$[Y]$ iki katına çıkarıldığında tepkime hızı $4$ katına çıkıyor."

  Benzer şekilde, eğer $[Y]$ derişimi $2$ katına çıkarken, $[X]$ derişimi sabit tutulursa, hız $4$ katına çıkıyorsa:

  Hız değişimi = (Derişim değişimi)$^b$

  $4 = (2)^b$

  Bu eşitliğin sağlanabilmesi için $b$ değerinin $2$ olması gerekir. Yani, tepkime $Y$'ye göre ikinci derecedendir.

• Tepkime Hız Bağıntısını Oluşturma:

  Bulduğumuz $a=1$ ve $b=2$ değerlerini genel hız bağıntısı formülünde yerine yazalım:

  $r = k \cdot [X]^1 \cdot [Y]^2$

  Genellikle üssü $1$ olan terimlerde $1$ yazılmaz, bu yüzden bağıntı şu şekilde olur:

  $r = k \cdot [X] \cdot [Y]^2$

• Seçeneklerle Karşılaştırma:

  Elde ettiğimiz hız bağıntısını seçeneklerle karşılaştırdığımızda, C seçeneğinin doğru olduğunu görürüz.

Cevap C seçeneğidir.