Sabit hacimli bir kapta gerçekleşen bir tepkimede sıcaklık artırıldığında aşağıdaki değişimlerden hangisi gözlemlenmez?
A) Moleküllerin ortalama kinetik enerjisi artarSevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için sıcaklığın tepkime hızı üzerindeki etkilerini ve temel kinetik kavramları iyi anlamamız gerekiyor. Hadi her bir seçeneği adım adım inceleyelim:
Bu ifade doğrudur. Sıcaklık, bir sistemdeki moleküllerin ortalama kinetik enerjisinin bir ölçüsüdür. Sıcaklık arttığında, moleküller daha hızlı hareket eder ve dolayısıyla ortalama kinetik enerjileri de artar. Bu, gazların kinetik teorisinin temel prensiplerinden biridir.
Bu ifade de doğrudur. Moleküllerin ortalama kinetik enerjisi arttığında, yani daha hızlı hareket ettiklerinde, sabit bir hacim içinde birim zamanda birbirleriyle ve kabın çeperleriyle daha sık çarpışırlar. Daha hızlı hareket, daha fazla karşılaşma anlamına gelir.
Bu ifade yanlıştır. Aktifleşme enerjisi ($E_a$), bir tepkimenin gerçekleşebilmesi için moleküllerin sahip olması gereken minimum enerji bariyeridir. Bu enerji bariyeri, tepkimeye giren maddelerin türüne ve tepkime mekanizmasına bağlıdır. Sıcaklık, moleküllerin bu bariyeri aşma olasılığını artırır (daha fazla molekül yeterli enerjiye sahip olur), ancak bariyerin kendisinin yüksekliğini değiştirmez. Aktifleşme enerjisini değiştiren tek faktör katalizör kullanımıdır.
Bu ifade doğrudur. Etkin çarpışma, ürün oluşumuyla sonuçlanan başarılı bir çarpışmadır. Bir çarpışmanın etkin olabilmesi için moleküllerin yeterli enerjiye (aktifleşme enerjisine eşit veya daha fazla) ve uygun geometriye sahip olması gerekir. Sıcaklık arttığında, moleküllerin ortalama kinetik enerjisi artar ve dolayısıyla aktifleşme enerjisini aşabilecek enerjiye sahip molekül sayısı önemli ölçüde artar. Toplam çarpışma sayısı da arttığı için, etkin çarpışma sayısı da artar ve bu da tepkime hızının artmasına neden olur.
Yukarıdaki açıklamalara göre, sıcaklık artırıldığında gözlemlenmeyen değişim aktifleşme enerjisinin azalmasıdır.
Cevap C seçeneğidir.
