Kimyasal Tepkimelerde Hız (Kimyasal Kinetik) Nedir?
Bir kimyasal olayda, olaya giren maddeler zaman içinde tükenirken, olaydan çıkan ürünler artar. Bazı kimyasal olaylarda olaya girenler (reaktifler) hızlı azalırken,bazı olaylarda yavaş azalır. Günlük yaşamımızda gözlediğimiz birçok olayda bunu görmek mümkündür. Toz şeker, kesme şekerden daha çabuk suda çözünür. Benzin, kömürden daha çabuk yanar.
Kimyasal reaksiyonların hızlarını ölçen,mekanizmalarını inceleyen kimya dalına KİMYASAL KİNETİK denir.
Bir kimyasal tepkimede birim zamanda harcanan ya da oluşan madde miktarına o tepkimenin ortalama hızı denir. Madde miktarı mol sayısı, kütle veya derişim olarak ifade edilirken, zaman ölçüsü olarak da tepkimenin cinsine göre saniye, dakika, saat, gün, ay gibi süreler alınabilir.
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) tepkimesini inceleyelim.
Başlangıçta alınan N2(g) ve H2(g) miktarları zamanla azalırken NH3(g) miktarı artmaktadır. Ancak, N2 gazındaki azalma H2 gazındaki azalmadan daha azdır. 1 mol N2 azalırken 3 mol H2 azalmalıdır, bu sırada 2 mol NH3 oluşmaktadır. Bu nedenle bir kimyasal tepkimede maddelerin denkleşmiş denklemdeki kat sayıları ile hızları doğru orantılıdır. Hız bağıntıları yazılırken hangi maddeye göre yazıldığı belirtilir.
N2’nin ortalama harcanma hızı = N2 miktarındaki azalma/geçen zaman. Bu eşitliği kısaltmak için;
Tepkime hızı=TH, geçen zaman Δt ve madde miktarındaki değişim için genellikle derişim (konsantrasyon) kullanıldığından ΔC yazılır. Harcananlar için (-), oluşanlar için (+) işareti yazılır.
T.H N2= – Δ [N2]\ Δt T.H H2= – Δ [H2]\ Δt T.H NH3= + Δ [NH3]\ Δt eşitlik-
leri elde edilir.Bu hızları birbirine eşitlersek
6 T.H N2=2 T.H H2=3 T.H NH3 eşitliği ortaya çıkar.
Bir kimyasal tepkimede herhangi bir maddenin hızı bilindiğinde diğerlerinin hızları denklem yardımı ile hesaplanır.
Tepkime hızı başlangıçta alınan madde miktarlarına göre belli bir değerle başlar, zaman içinde olaya giren maddeler azalacağından tepkime hızı da azalır.
*** Tepkime hızları genellikle zamanla ters orantılıdır.
Mg(k) + 2HCl(suda) Ò MgCl2(suda) + H2(g) tepkimesi incelendiğinde ,Mg miktarının zamanla azaldığı H2 gazının çıkışının zamanla arttığı gözlenir.
Tepkimelerin hızlarından söz ederken ortalama hız ifadesi kullanılmalıdır.Belli bir zaman aralığında harcanan ya da oluşan miktar, her zaman aralığı için aynı değildir.
Bir tepkimenin t anındaki hızını bulmak için; harcanan miktarın zamanla değişim eğrisinde , t anında çizilen teğetin eğimi alınır.
