01-kimyasal-tepkimelerde-hiz 1.sayfa
1) Tepkime hızı nedir?
Tepkime hızı, bir tepkimede madde miktarının/zamanın değişimidir. Genellikle derişim (mol/L) üzerinden tanımlanır.
Ana fikir: Hız, “ne kadar hızlı değişiyor?” sorusunun kimyadaki karşılığıdır.
2) Ortalama hız
Belirli bir zaman aralığında derişimdeki değişimin zamana oranıdır.
Burada X ürün ya da giren olabilir. İşaret konusu sonraki sayfada netleşecek.
3) Anlık hız (kavram)
Anlık hız, çok küçük bir zaman aralığında hızdır. Lise düzeyinde çoğu soruda grafik eğimi olarak düşünülür.
Not: Türev sembolü görsen bile yorum aynı: “çok küçük aralıkta değişim / zaman”.
Sayfa 1/20
02-kimyasal-tepkimelerde-hiz 2.sayfa
1) Girenler azalır, ürünler artar
Girenlerin derişimi zamanla azalır; ürünlerin derişimi artar. Bu yüzden giren üzerinden hız yazılırken eksi işareti kullanılır.
Ürün için eksiye gerek yoktur:
2) Stokiyometrik katsayı ile hız bağı
Genel tepkime:
Bu durumda tepkime hızı, tüm türler için katsayıya bölünerek eşitlenir:
Önemli: Katsayı büyükse o türün derişimi daha hızlı değişir, ama “tepkime hızı” katsayıya bölünerek ortaklaştırılır.
3) Birim
Derişim mol/L, zaman saniye alınırsa hız birimi genellikle:
- mol L−1 s−1
Sayfa 2/20
03-kimyasal-tepkimelerde-hiz 3.sayfa
Derişim
Derişim arttıkça birim zamanda daha çok tanecik bir araya gelir; çarpışma sayısı artar.
İpucu: Derişim → “çarpışma sıklığı”
Sıcaklık
Sıcaklık artınca taneciklerin kinetik enerjisi yükselir; etkin çarpışma olasılığı artar.
TYT-AYT klasiği: Sıcaklık artışı, hız sabiti k’yı değiştirir.
Yüzey alanı
Katılarda yüzey büyüdükçe temas eden tanecik sayısı artar. Toz hâli genelde daha hızlı tepkir.
Katalizör
Aktivasyon enerjisini düşürerek alternatif bir yol sağlar; dengeyi değiştirmez, hızlandırır.
Unutma: Katalizör tepkime sonunda geri kazanılır (ideal durumda).
Basınç (gazlar için)
Gazlarda basınç arttığında (hacim azalınca) etkin derişim artar; hız genellikle artar.
Dikkat: Basınç, özellikle gaz fazındaki tepkimelerde “derişim etkisi” gibi düşünülür.
Sayfa 3/20
04-kimyasal-tepkimelerde-hiz 4.sayfa
1) Çarpışma her zaman yeterli değildir
Ürün oluşması için çarpışmanın yeterli enerjiye ve uygun yönelime sahip olması gerekir. Buna etkin çarpışma denir.
| Kriter | Ne demek? | Hızı nasıl etkiler? |
|---|---|---|
| Enerji | Taneciklerin toplam enerjisi, gerekli eşik enerjiyi aşmalı | Sıcaklık artışı etkin çarpışmayı artırır |
| Yönelim | Bağların kırılıp yeni bağların oluşacağı doğru temas | Reaksiyon türüne göre değişir; bazen katalizör iyileştirir |
2) Aktivasyon enerjisi (Ea)
Tepkimenin başlayabilmesi için aşılması gereken enerji engelidir.
Enerji yorumu: Ea büyükse tepkime yavaştır (genelde).
3) Enerji profili (nitel)
Girenlerden ürünlere giderken bir “tepe” oluşur: geçiş hâli. Katalizör bu tepeyi alçaltır.
Sık hata: Katalizör, ürün enerjisini düşürmez; sadece yolun tepesini düşürür.
Sayfa 4/20
05-kimyasal-tepkimelerde-hiz 5.sayfa
1) Deneysel bir bağıntı
Birçok tepkimede hız şu şekilde yazılır:
m ve n sayıları stokiyometrik katsayıdan değil, deneyden bulunur.
AYT vurgusu: Hız bağıntısı “deneysel”dir; denkleme bakıp kafadan yazılamaz (özel durumlar hariç).
2) Reaksiyon derecesi (toplam mertebe)
Toplam derece m + n’dir. Bu, derişim değişimine hızın ne kadar “duyarlı” olduğunu gösterir.
| Toplam derece | Genel yorum |
|---|---|
| 0 | Hız derişimden bağımsız (k sabit) |
| 1 | Derişim iki kat → hız yaklaşık iki kat (uygun tür için) |
| 2 | Derişim iki kat → hız yaklaşık dört kat (uygun tür için) |
3) Hız sabiti (k)
k, sıcaklıkla belirgin şekilde değişir. Aynı sıcaklıkta sabit kabul edilir.
Sayfa 5/20
06-kimyasal-tepkimelerde-hiz 6.sayfa
1) Yöntem mantığı
Başlangıç hızları yöntemi, diğer değişkenleri sabit tutup tek bir derişimi değiştirerek hızın nasıl değiştiğine bakar.
Strateji: İki deneyi seç → sadece bir tür değişsin → hız oranı = derişim oranının üssü.
2) Mini örnek (sayılar)
v = k[A]m[B]n
| Deney | [A] | [B] | v |
|---|---|---|---|
| 1 | 0.10 | 0.10 | r |
| 2 | 0.20 | 0.10 | 2r |
[B] sabit, [A] iki kat, hız iki kat ⇒ m = 1.
3) Üslü denklem (MathML)
Dikkat: Burada kesir pay/payda tam olduğu için kullanıldı. Ara adım belirsizse yazma.
Sayfa 6/20
07-kimyasal-tepkimelerde-hiz 7.sayfa
1) Genel yaklaşım
Hız birimi genelde mol L−1 s−1. Hız bağıntısından k’nın birimi çıkarılır.
Örnek: v = k[A]2 ise
- v birimi: mol L−1 s−1
- [A] birimi: mol L−1
- [A]2 birimi: mol2 L−2
- k birimi: (mol L−1 s−1) / (mol2 L−2) = L mol−1 s−1
2) Sık görülenler
| Toplam mertebe | k birimi (tipik) |
|---|---|
| 0 | mol L−1 s−1 |
| 1 | s−1 |
| 2 | L mol−1 s−1 |
Pratik: “Toplam mertebe 1” tepkimelerde k genelde s−1 çıkar.
Sayfa 7/20
08-kimyasal-tepkimelerde-hiz 8.sayfa
1) Tanım
Sıfırıncı mertebede hız derişimden bağımsızdır:
Bu tip tepkimeler genellikle yüzey doygunluğu, kataliz yüzeyi veya fotokimyasal koşullarla ilişkilendirilir.
2) Entegre hız bağıntısı
Başlangıç derişimi [A]0, t anında [A] ise:
Grafik ipucu: [A]–t grafiği doğru çizgi (eğim −k).
3) Yarı ömür (t1/2)
Sıfırıncı mertebede yarı ömür başlangıç derişimine bağlıdır:
Sayfa 8/20
09-kimyasal-tepkimelerde-hiz 9.sayfa
1) Hız bağıntısı
Derişim iki katına çıkarsa hız da iki katına çıkar (diğerleri sabitse).
2) Entegre bağıntı (logaritmalı form)
Logaritma sembolü bazı kaynaklarda log veya ln olabilir; soruda verilen biçime uy.
3) Yarı ömür
Birinci mertebede yarı ömür başlangıç derişiminden bağımsızdır:
Hafıza kuralı: “1. mertebe → t1/2 sabit”.
Sayfa 9/20
10-kimyasal-tepkimelerde-hiz 10.sayfa
1) İki farklı görünüm
- Tek tür: v = k[A]2
- İki tür: v = k[A][B]
Not: “2. mertebe” toplam derecedir; hangi türe ait olduğu deneyle belirlenir.
2) Entegre bağıntı (v = k[A]2 için)
Grafik ipucu: 1/[A] – t grafiği doğru çizgi (eğim +k).
3) Yarı ömür
Sayfa 10/20