15Konu 15 / 34
Kimyasal Tepkimelerde Hız

Tepkime Hızını Etkileyen Faktörler

Hız ifadesi ve hız sabitinden deney verileriyle tepkime derecesine; madde cinsi, temas yüzeyi, derişim, sıcaklık ve katalizörün etkisinden çok basamaklı tepkimelerde hız belirleyen basamağa.

11. sınıf
AYT sıklığı
40 dk

Görsel anlatımla başla16 adım · sıfırdan başlar · az yazı, bol 3B

LevhaTepkime Hızını Etkileyen FaktörlerTepkime Hızını Etkileyen Faktörler

Bir odun kütüğü şöminede saatlerce yanar; aynı odunun talaşı havaya savrulup tutuşursa bir anda parlar. Madde de tepkime de aynıdır, değişen yalnızca hızdır.

Levhadaki küp önce ikiye, sonra sekize bölünüyor. Oksijenin çarpabildiği dış yüzeyler renkleniyor: parça sayısı arttıkça renkli yüzey büyür.

Isınma

Başlamadan: çarpışma ve aktivasyon enerjisi

Puansız. Takıldığın yer olursa ön koşul konuya göz at.

Bu ders Tepkime Hızları konusunun üstüne kurulur. İki temel bilgiyi yokla:

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Bir çarpışmanın ürün oluşturması (etkin çarpışma) için ne gerekir?

Açıklama

Etkin çarpışma için tanecikler en az aktivasyon enerjisi kadar enerjiyle ve uygun yönelmeyle çarpışmalıdır.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Bir tepkimenin ileri aktivasyon enerjisi

80

kJ,

\Delta H = -30

kJ’dir. Geri aktivasyon enerjisi kaç kJ’dir?

Açıklama

$E_{a,\text{geri}} = E_{a,\text{ileri}} - \Delta H = 80 - (-30) = 110$ kJ.

Temel

Hızı değiştiren etkenler ve hız ifadesi

1. Hız, Etkin Çarpışma Sayısına Bağlıdır

Birim zamandaki etkin çarpışma sayısı artarsa tepkime hızlanır. Bunu beş etken değiştirir: madde cinsi, temas yüzeyi, derişim, sıcaklık ve katalizör.

2. Temas Yüzeyi Yalnız Heterojen Tepkimede Etkilidir

Katı parçalandıkça dış yüzeyi büyür; birim zamanda daha çok tanecik çarpışır. Bu etki, girenleri farklı fazlarda olan heterojen tepkimelerde görülür.

Aynı kütle sekiz parçaya bölününce toplam yüzey iki katına çıkar.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Aşağıdaki tepkimelerin hangisinde girenin toz hâline getirilmesi hızı artırır?

Açıklama

Yalnız çinko katıdır ve asit çözeltisiyle farklı fazdadır. Çinko tozu, çinko levhadan hızlı tepkimeye girer.

3. Madde Cinsi: Kopacak Bağ Arttıkça Hız Azalır

Solda zıt yüklü $\text{Ag}^+$ ve $\text{Cl}^-$ iyonları karşılaşır karşılaşmaz birleşiyor. Sağda bağları kopması gereken moleküller, çarpışmaların çoğunda birbirinden sekip gidiyor.

Oda sıcaklığında zıt yüklü iyonlar arasındaki tepkimeler çok hızlıdır, çünkü bağ kopmaz. Kopması gereken bağların sayısı ve sağlamlığı arttıkça tepkime yavaşlar.

4. Derişim ve Hız İfadesi

Kutudaki B taneciklerinin sayısını sürgüyle iki katına çıkar. Her A–B çarpışması parlar; yandaki sütun birim zamandaki çarpışma sayısını gösterir ve o da iki katına çıkar.

Derişim artınca birim hacimdeki tanecik, dolayısıyla çarpışma sayısı artar. Bu ilişkiyi hız ifadesi yazar.

Örnek

kolay

Tek basamaklı tepkimede hız ifadesi

$2\text{NO}(\text{g}) + \text{Cl}_2(\text{g}) \longrightarrow 2\text{NOCl}(\text{g})$ tepkimesi tek basamaklıdır. Hız ifadesini ve tepkime derecesini yaz. $[\text{NO}]$ iki katına çıkarılıp $[\text{Cl}_2]$ yarıya indirilirse hız kaç katına çıkar?

Tek basamaklı olduğu için üsler katsayılardır: $r = k[\text{NO}]^2[\text{Cl}_2]$ .

Derece üslerin toplamıdır: $2 + 1 = 3$ .

Yeni hız: $k(2[\text{NO}])^2 \cdot \dfrac{[\text{Cl}_2]}{2} = 4 \cdot \dfrac{1}{2} \cdot r = 2r$ .

Sonuç

$r = k[\text{NO}]^2[\text{Cl}_2]$ , 3. derece; hız $2$ katına çıkar.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

2\text{A}(\text{g}) + \text{B}(\text{g}) \longrightarrow \text{A}_2\text{B}(\text{g})

tek basamaklıdır. Sabit sıcaklıkta kabın hacmi yarıya indirilirse hız kaç katına çıkar?

Açıklama

Hacim yarıya inince iki gazın da derişimi $2$ katına çıkar: $r = k[\text{A}]^2[\text{B}] \Rightarrow 2^2 \cdot 2 = 8$ .

Tek basamaklı bir tepkime iki yönde de yürüyebilir. Her yönün hız ifadesi, o yönün girenlerinden yazılır.

Örnek

kolay

İki yönde hız ifadesi ve katı madde

$\text{X}(\text{k}) + 2\text{Y}(\text{g}) \rightleftharpoons \text{Z}(\text{g})$ tepkimesi iki yönde de tek basamaklıdır. İleri ve geri hız ifadelerini yaz. Kaba bir miktar daha X katısı eklenirse ileri hız değişir mi?

İleri yönün girenleri $\text{X}(\text{k})$ ve $\text{Y}(\text{g})$ ; katı yazılmaz: $r_{\text{ileri}} = k_i[\text{Y}]^2$ .

Geri yönün gireni $\text{Z}(\text{g})$ : $r_{\text{geri}} = k_g[\text{Z}]$ .

Katının miktarı derişimini değiştirmez; ileri hız değişmez. Aynı X ufalanırsa temas yüzeyi büyür ve hız artar.

Sonuç

$r_{\text{ileri}} = k_i[\text{Y}]^2$ (2. derece), $r_{\text{geri}} = k_g[\text{Z}]$ (1. derece); X eklemek hızı değiştirmez.

5. Hız Sabitinin Birimi Dereceye Bağlıdır

Kural

Hız sabitinin birimi

k = \dfrac{r}{[\text{A}]^a[\text{B}]^b}

Toplam derece	$k$ ’nin birimi
$0$	$\text{mol L}^{-1}\,\text{s}^{-1}$
$1$	$\text{s}^{-1}$
$2$	$\text{L mol}^{-1}\,\text{s}^{-1}$
$3$	$\text{L}^2\,\text{mol}^{-2}\,\text{s}^{-1}$

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Hız ifadesi

r = k[\text{A}]^2[\text{B}]

olan tepkimede

k

’nin birimi nedir?

Açıklama

$k = \dfrac{\text{mol L}^{-1}\,\text{s}^{-1}}{(\text{mol L}^{-1})^3} = \text{L}^2\,\text{mol}^{-2}\,\text{s}^{-1}$ , yani $\dfrac{\text{L}^2}{\text{mol}^2 \cdot \text{s}}$ .

Orta

Deney verileri, sıcaklık ve katalizör

1. Hız İfadesi Deneyle Bulunur

Tepkimenin tek basamaklı olduğu söylenmemişse üsler katsayılardan alınamaz. Bir maddenin derişimini değiştirip ötekileri sabit tutarsın ve hızın değişimine bakarsın.

Üç kap yan yana, üç deney: tanecik sayıları derişimlerle orantılı, kapların üstündeki sütun başlangıç hızı. Yalnız bir maddenin değiştiği iki kabı karşılaştır.

Derişim artarken hız: 0. derecede sabit, 1. derecede doğrusal, 2. derecede parabol gibi artar.

Örnek

orta

Deney tablosundan hız ifadesi ve hız sabiti

$2\text{X}(\text{g}) + \text{Y}(\text{g}) \longrightarrow \text{Z}(\text{g})$ tepkimesinde sabit sıcaklıkta şu başlangıç hızları ölçülüyor:

Deney	$[\text{X}]$ (mol/L)	$[\text{Y}]$ (mol/L)	Hız (mol L $^{-1}$ s $^{-1}$ )
1	$0{,}10$	$0{,}10$	$2{,}0 \times 10^{-3}$
2	$0{,}20$	$0{,}10$	$4{,}0 \times 10^{-3}$
3	$0{,}20$	$0{,}30$	$3{,}6 \times 10^{-2}$

Hız ifadesini ve $k$ ’yi bul. $[\text{X}] = 0{,}30$ , $[\text{Y}] = 0{,}20$ mol/L iken hız kaçtır?

Deney 1 → 2: $[\text{Y}]$ sabit, $[\text{X}]$ $2$ katı, hız $2$ katı: $2^m = 2 \Rightarrow m = 1$ .

Deney 2 → 3: $[\text{X}]$ sabit, $[\text{Y}]$ $3$ katı, hız $\dfrac{3{,}6 \times 10^{-2}}{4{,}0 \times 10^{-3}} = 9$ katı: $3^n = 9 \Rightarrow n = 2$ .

$r = k[\text{X}][\text{Y}]^2$ . X’in katsayısı $2$ ama derecesi $1$ : tepkime tek basamaklı değildir.

Deney 1’den: $k = \dfrac{2{,}0 \times 10^{-3}}{0{,}10 \cdot (0{,}10)^2} = 2{,}0\ \text{L}^2\,\text{mol}^{-2}\,\text{s}^{-1}$ .

$r = 2{,}0 \cdot 0{,}30 \cdot (0{,}20)^2 = 2{,}4 \times 10^{-2}$ mol L $^{-1}$ s $^{-1}$ .

Sonuç

$r = k[\text{X}][\text{Y}]^2$ , $k = 2{,}0$ ; istenen hız $2{,}4 \times 10^{-2}$ mol L $^{-1}$ s $^{-1}$ .

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

[\text{B}]

sabitken

[\text{A}]

3

katına çıkarılınca hız

9

katına çıkıyor. Tepkime A’ya göre kaçıncı derecedendir?

Açıklama

$3^n = 9 \Rightarrow n = 2$ .

Sabit sıcaklıkta kabın hacmi değişirse bütün gazların derişimi aynı oranda değişir. Mol sayısı da değişiyorsa derişimi $\dfrac{n}{V}$ ’den yeniden hesapla.

Örnek

orta

Hacim ve mol sayısı birlikte değişirse

Hız ifadesi $r = k[\text{X}][\text{Y}]^2$ olan gaz tepkimesinde, sabit sıcaklıkta kabın hacmi $2$ katına çıkarılıyor ve kaba X eklenerek X’in mol sayısı $4$ katına çıkarılıyor. Hız nasıl değişir?

$[\text{X}] = \dfrac{n}{V}$ : mol $4$ katı, hacim $2$ katı, derişim $\dfrac{4}{2} = 2$ katı.

$[\text{Y}]$ : mol aynı, hacim $2$ katı, derişim $\dfrac{1}{2}$ ’sine iner.

$r' = k(2[\text{X}])\left(\dfrac{[\text{Y}]}{2}\right)^2 = 2 \cdot \dfrac{1}{4} \cdot r = \dfrac{r}{2}$ .

Sonuç

Hız yarıya iner.

2. Sıcaklık Eşiği Aşan Tanecik Sayısını Artırır

Tanecikler enerjilerine göre yığılmış; yığının tepesi dağılım eğrisini çiziyor. Sıcaklık sürgüsü yığını sağa yayıp basıklaştırır; eşik duvarı yerinde kalır, duvarı aşan renkli tanecikler çoğalır.

Taneciklerin hepsi aynı enerjide değildir; dağılım eğrisi her enerjide kaç tanecik olduğunu gösterir. Eşik enerjisinin ( $E_a$ ) sağındakiler etkin çarpışma yapabilir.

T_2 > T_1

: eğri sağa yayılır, eşiği aşan tanecik sayısı (renkli alan) artar;

E_a

yerinde kalır.

Örnek

orta

Ekzotermik tepkime ısıtılınca

Ekzotermik bir gaz tepkimesi sabit hacimde ısıtılıyor. Şu yargıları değerlendir:

I. Tepkime ekzotermik olduğu için hızı azalır.
II. Aktivasyon enerjisi azalır.
III. Hız sabiti büyür.

I yanlış: sıcaklık, ekzotermik ya da endotermik, her tepkimeyi hızlandırır. Isının yönü dengeyi ilgilendirir, hızı değil.

II yanlış: sıcaklık eğriyi kaydırır, eşiği kaydırmaz.

III doğru: eşiği aşan tanecik oranı arttığı için $k$ büyür.

Sonuç

Yalnız III doğrudur.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Bir tepkimenin sıcaklığı artırılınca aşağıdakilerden hangisi değişmez?

Açıklama

Sıcaklık dağılım eğrisini değiştirir; eşik enerjisi (aktivasyon enerjisi) aynı kalır.

3. Katalizör Alçak Bir Yol Açar

İki geçit var: yüksek tepe katalizörsüz yol, alçak geçit katalizörlü yol. Tanecik alçak geçitten aynı vadiye iner; başlangıç ve bitiş yükseklikleri, yani $\Delta H$ , değişmez.

Katalizör ileri ve geri aktivasyon enerjisini aynı miktarda düşürür;

\Delta H

aynı kalır.

Tepkimeyi yavaşlatan maddeye inhibitör denir; gıdalara katılan bazı koruyucular böyle çalışır.

Bu kez yığın yerinde duruyor, eşik duvarı sola kayıyor: ortama katalizör eklendi. Duvarı aşan renkli tanecikler yine çoğalır, ama eğri değişmeden.

Katalizör eğriyi değiştirmez; eşiği

E_a

’dan

E_a'

’ya indirir, eşiği aşan tanecik sayısı artar.

Örnek

orta

Egzozdaki katalitik konvertör

Araç egzozlarındaki katalitik konvertörde platin ve rodyum yüzeyinde

2\text{CO}(\text{g}) + 2\text{NO}(\text{g}) \longrightarrow 2\text{CO}_2(\text{g}) + \text{N}_2(\text{g})

tepkimesi hızlanır. Şu yargıları değerlendir:

I. Pt ve Rh, aktivasyon enerjisi düşük yeni bir yol açar.
II. Tepkimenin $\Delta H$ değeri küçülür.
III. Pt ve Rh tepkimede harcanır.
IV. Kullanılan katalizör heterojendir.

I doğru: katalizör mekanizmayı değiştirip $E_a$ ’yı düşürür.

II yanlış: girenlerin ve ürünlerin enerjisi aynı kalır, $\Delta H$ değişmez.

III yanlış: katalizör tepkime sonunda aynı miktarda kalır.

IV doğru: katalizör katı, girenler gazdır; fazları farklıdır.

Sonuç

I ve IV doğrudur.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Katalizör bir tepkimenin ileri aktivasyon enerjisini

150

kJ’den

90

kJ’ye düşürüyor;

\Delta H = -50

kJ’dir. Katalizörlü geri aktivasyon enerjisi kaç kJ’dir?

Açıklama

$E_{a,\text{geri}} = E_{a,\text{ileri}} - \Delta H = 90 - (-50) = 140$ kJ. Katalizör iki yönü de $60$ kJ düşürdü: $200 \to 140$ .

İleri

Çok basamaklı tepkimeler

1. Hızı En Yavaş Basamak Belirler

Birçok tepkime birkaç basamakta yürür; basamakların toplamı net tepkimedir. Bir basamakta oluşup sonrakinde harcanan tür ara üründür.

İki istasyonlu bir hat: tanecikler birinci istasyonun dar kapısında birikiyor, ikinciyi hemen geçiyor. Hattın çıkış hızını dar kapı belirler.

Örnek

zor

Mekanizmadan hız ifadesi

$\text{NO}_2(\text{g}) + \text{CO}(\text{g}) \longrightarrow \text{NO}(\text{g}) + \text{CO}_2(\text{g})$ tepkimesi düşük sıcaklıkta iki basamakta yürür:

\begin{aligned} &1.\ \ \text{NO}_2 + \text{NO}_2 \longrightarrow \text{NO}_3 + \text{NO} && (\text{yavaş})\\ &2.\ \ \text{NO}_3 + \text{CO} \longrightarrow \text{NO}_2 + \text{CO}_2 && (\text{hızlı}) \end{aligned}

Ara ürünü ve hız ifadesini bul. CO derişimi $2$ katına çıkarılırsa hız nasıl değişir?

Basamakları topla; iki yanda bulunan $\text{NO}_3$ ve bir $\text{NO}_2$ sadeleşir: net tepkime $\text{NO}_2 + \text{CO} \longrightarrow \text{NO} + \text{CO}_2$ .

$\text{NO}_3$ birinci basamakta oluşup ikincide harcanıyor: ara ürün.

Hızı yavaş basamak belirler: $r = k[\text{NO}_2]^2$ .

CO yavaş basamakta yok; derişimi hızı değiştirmez. Tepkime CO’ya göre 0. derecedendir.

Sonuç

Ara ürün $\text{NO}_3$ ; $r = k[\text{NO}_2]^2$ ; CO derişimini artırmak hızı değiştirmez.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

İki basamaklı bir tepkime:

\text{X}_2 + \text{Y} \longrightarrow \text{X}_2\text{Y}

(yavaş),

\text{X}_2\text{Y} + \text{Y} \longrightarrow 2\text{XY}

(hızlı). Hız ifadesi hangisidir?

Açıklama

Hız ifadesi yavaş basamağın girenlerinden yazılır: $r = k[\text{X}_2][\text{Y}]$ .

Örnek

zor

Fil diş macunu gösterisi

Fil diş macunu gösterisinde hidrojen peroksit çözeltisine potasyum iyodür eklenir; oksijen gazı köpüğü hızla yükselir. Ayrışma iki basamaklıdır:

\begin{aligned} &1.\ \ \text{H}_2\text{O}_2 + \text{I}^- \longrightarrow \text{H}_2\text{O} + \text{IO}^- && (\text{yavaş})\\ &2.\ \ \text{H}_2\text{O}_2 + \text{IO}^- \longrightarrow \text{H}_2\text{O} + \text{O}_2 + \text{I}^- && (\text{hızlı}) \end{aligned}

Net tepkimeyi, katalizörü, ara ürünü ve hız ifadesini bul. $[\text{I}^-]$ iki katına çıkarılırsa hız ne olur?

Basamakları topla; $\text{I}^-$ ve $\text{IO}^-$ sadeleşir: $2\text{H}_2\text{O}_2(\text{suda}) \longrightarrow 2\text{H}_2\text{O}(\text{s}) + \text{O}_2(\text{g})$ .

$\text{I}^-$ birinci basamakta harcanıp ikincide geri oluşuyor: katalizör; girenlerle aynı fazda olduğu için homojen. $\text{IO}^-$ ise ara üründür.

Yavaş basamaktan: $r = k[\text{H}_2\text{O}_2][\text{I}^-]$ . Katalizör hız ifadesinde yer alabilir.

$[\text{I}^-]$ iki katı olunca hız da iki katına çıkar.

Sonuç

Katalizör $\text{I}^-$ , ara ürün $\text{IO}^-$ , $r = k[\text{H}_2\text{O}_2][\text{I}^-]$ ; hız $2$ katına çıkar.

2. Enerji Diyagramında Her Tepe Bir Basamaktır

Enerji profili iki tepeli bir sırt. Top birinci tepeyi aşıp ara ürün çukuruna iner, sonra ikinci tepeyi aşar. Her basamağın aktivasyon enerjisini, o basamağın başladığı çukurdan ölç.

Her tepe bir basamağın aktifleşmiş kompleksidir; tepe sayısı basamak sayısını verir. Tepeler arasındaki çukurlar ara ürünlerdir.

Örnek

zor

İki tepeli enerji diyagramı

Şekilde iki basamaklı bir tepkimenin potansiyel enerji diyagramı verilmiştir. Hızı hangi basamak belirler? Tepkimenin $\Delta H$ değeri kaç kJ’dir?

Birinci basamak $50$ ’de başlar, tepesi $110$ : $E_{a1} = 110 - 50 = 60$ kJ.

İkinci basamak ara ürün çukurunda ( $30$ ) başlar, tepesi $95$ : $E_{a2} = 95 - 30 = 65$ kJ.

$E_{a2} > E_{a1}$ : yavaş basamak ikincisidir. En yüksek tepe birinci basamakta olsa da sonuç değişmez.

$\Delta H = E_{\text{ürünler}} - E_{\text{girenler}} = 10 - 50 = -40$ kJ.

Sonuç

Hızı ikinci basamak belirler; $\Delta H = -40$ kJ (ekzotermik).

Özet

Bu konudan aklında kalacaklar

Hız ifadesi: tek basamaklı $a\text{A} + b\text{B}$ için $r = k[\text{A}]^a[\text{B}]^b$ ; katı ve saf sıvı yazılmaz.
Deneyden derece: derişim $x$ katı, hız $y$ katı ise $x^n = y$ .
Derece ve $k$ : üslerin toplamı derecedir; $k$ ’nin birimi dereceye göre değişir.
Temas yüzeyi yalnız heterojen tepkimede etkilidir; madde cinsi: zıt yüklü iyonlar en hızlı tepkimeye girer.
Sıcaklık: eğri sağa yayılır, $k$ büyür; $E_a$ ve $\Delta H$ değişmez.
Katalizör: $E_a$ ’yı iki yönde aynı miktarda düşürür; $\Delta H$ değişmez, katalizör harcanmaz.
Çok basamaklı: hızı aktivasyon enerjisi en büyük (en yavaş) basamak belirler; hız ifadesi o basamaktan yazılır.

Çıkmış Sorular

Sınavda nasıl soruldu?

5 çıkmış soru5 özgün soru

2026 AYTSoru 20

Orta

Çok basamaklı tepkimenin potansiyel enerji grafiği

Şekilde $\text{X} \longrightarrow \text{Y}$ tepkimesinin potansiyel enerji–tepkime koordinatı grafiği görülüyor.

Bu tepkime için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

İpucu

Tepeleri say. Her basamağın aktivasyon enerjisini, tepenin o basamağın başladığı düzeyden yüksekliği olarak ölç.

ÖSYM kitapçığında gör (s. 44)

Çözüm

Üç tepe var: tepkime üç basamaklıdır. A yanlış.
$\Delta H = 30 - 10 = +20$ kJ/mol (endotermik). B yanlış.
Basamakların ileri aktivasyon enerjileri: $60 - 10 = 50$ , $50 - 40 = 10$ , $75 - 40 = 35$ kJ/mol.
En küçük aktivasyon enerjisi ikinci basamağındır; en hızlı basamak odur, hızı belirleyemez. C ve D yanlış.
Birinci basamağın ileri aktivasyon enerjisi $+50$ kJ/mol. E doğru.
Tuzak: aktivasyon enerjisini tepenin eksendeki değeri (ör. üçüncü basamak için $75$ ) sanmak.

Cevap: E

2025 AYTSoru 19

Kolay

Deney verilerinden hız ifadesi

$\text{H}_2(\text{g})$ ile $\text{ICl}(\text{g})$ arasındaki tepkimenin hız ifadesini bulmak için sabit sıcaklıkta deneyler yapılıyor. Sonuçlar şöyledir:

$\text{H}_2$ derişimi sabitken $\text{ICl}$ derişimi $2$ katına çıkarılınca tepkime hızı $2$ katına çıkıyor.
$\text{ICl}$ derişimi sabitken $\text{H}_2$ derişimi $3$ katına çıkarılınca tepkime hızı $3$ katına çıkıyor.

Buna göre tepkimenin hız ifadesi aşağıdakilerden hangisidir?

( $k$ : hız sabiti)

ÖSYM kitapçığında gör (s. 43)

Çözüm

Hız ifadesi $r = k[\text{H}_2]^a[\text{ICl}]^b$ biçimindedir; üsleri deney verir.
$[\text{ICl}]$ $2$ katı, hız $2$ katı: $2^b = 2 \Rightarrow b = 1$ .
$[\text{H}_2]$ $3$ katı, hız $3$ katı: $3^a = 3 \Rightarrow a = 1$ .
$r = k[\text{H}_2][\text{ICl}]$ ; tepkime toplamda 2. derecedendir.
Tuzak: denkleştirilmiş $\text{H}_2 + 2\text{ICl} \longrightarrow \text{I}_2 + 2\text{HCl}$ tepkimesinin katsayılarını üs yapan C’yi seçer; tepkimenin tek basamaklı olduğu söylenmemiştir.

Cevap: A

2023 AYTSoru 21

Kolay

Kinetik enerji dağılımı ve katalizör

Belirli bir sıcaklıkta

\text{KClO}_3(\text{k}) \longrightarrow \text{KCl}(\text{k}) + \dfrac{3}{2}\text{O}_2(\text{g})

tepkimesi yürüyor. Şekilde tepkimeye giren taneciklerin kinetik enerji dağılımı ve tepkimenin eşik enerjisi (E1) görülüyor.

Tepkimeyi hızlandırmak için yapılan bir müdahaleyle eşik enerjisi E1’den E2’ye iniyor.

Bu müdahaleyle ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

(Grafik ölçekli değildir.)

ÖSYM kitapçığında gör (s. 43)

Çözüm

Eşik enerjisini yalnızca katalizör düşürür: aktivasyon enerjisi daha küçük yeni bir yol açar. B doğru.
D: Sıcaklık artışı eğriyi sağa yayar, eşiği yerinde bırakır.
A, C, E: Temas yüzeyi, madde miktarı ve karıştırma çarpışma sayısını artırabilir; eşiği değiştirmez.
Tuzak: "hızı artıran her şey doğrudur" diye düşünmek. Soru hızın artmasını değil, eşiğin yer değiştirmesini soruyor.

Cevap: B

2021 AYTSoru 21

Orta

Deney verilerinden derece ve hız sabitinin birimi

A ve B’nin farklı başlangıç derişimleriyle yapılan üç deneyde ölçülen başlangıç hızları tabloda verilmiştir.

Buna göre,

I. Hız sabitinin birimi $\text{L mol}^{-1}\,\text{s}^{-1}$ ’dir.
II. Tepkime A’ya göre 1. derecedendir.
III. Tepkimenin toplam derecesi 3’tür.

yargılarından hangileri doğrudur?

İpucu

Yalnız bir derişimin değiştiği deney çiftlerini seç: 1 ile 2, sonra 2 ile 3.

ÖSYM kitapçığında gör (s. 43)

Çözüm

Deney 1 → 2: $[\text{B}]$ sabit, $[\text{A}]$ $2$ katı, hız $3{,}7$ ’den $7{,}4$ ’e $2$ katı: A’ya göre 1. derece. II doğru.
Deney 2 → 3: $[\text{A}]$ sabit, $[\text{B}]$ $3$ katı, hız $7{,}4$ ’ten $22{,}2$ ’ye $3$ katı: B’ye göre 1. derece.
$r = k[\text{A}][\text{B}]$ ; toplam derece $1 + 1 = 2$ . III yanlış.
$k = \dfrac{r}{[\text{A}][\text{B}]}$ : birimi $\dfrac{\text{mol L}^{-1}\,\text{s}^{-1}}{(\text{mol L}^{-1})^2} = \text{L mol}^{-1}\,\text{s}^{-1}$ . I doğru.
Tuzak: deney 1 ile 3’ü karşılaştırmak; orada iki derişim birden değişir.

Cevap: D

2018 AYTSoru 20

Orta

Deney verilerinden hız ifadesi

$\text{A} + \text{B} \longrightarrow \text{C}$ tepkimesinde A ve B’nin farklı başlangıç derişimleriyle üç deney yapılıyor. Ölçülen başlangıç hızları tabloda verilmiştir.

Bu verilere göre tepkimenin hız ifadesi aşağıdakilerden hangisidir?

İpucu

Her seferinde yalnız bir maddenin derişiminin değiştiği iki deneyi karşılaştır.

ÖSYM kitapçığında gör (s. 43)

Çözüm

Deney 1 → 2: $[\text{A}]$ sabit, $[\text{B}]$ $2$ katı, hız $3{,}0$ ’dan $6{,}0$ ’a $2$ katı: B’ye göre 1. derece.
Deney 1 → 3: $[\text{B}]$ sabit, $[\text{A}]$ $2$ katı, hız $3{,}0$ ’dan $12{,}0$ ’a $4$ katı: $2^x = 4 \Rightarrow x = 2$ .
Hız ifadesi $k[\text{A}]^2[\text{B}]$ .
Tuzak: denklemdeki katsayılara bakıp $k[\text{A}][\text{B}]$ (A) yazmak; tepkimenin tek basamaklı olduğu söylenmemiştir.

Cevap: E

Özgün sorular

Özgün soru1

Kolay

Hız sabitini değiştiren etkenler

Gaz fazında yürüyen tek basamaklı bir tepkimede yapılan aşağıdaki değişikliklerden hangisi hız sabitini ( $k$ ) değiştirmez?

Çözüm

$k$ sıcaklığa ve katalizöre bağlıdır; A, B, D ve E $k$ ’yi değiştirir.
Hacmi yarıya indirmek gazların derişimini $2$ katına çıkarır. Hız artar ama $k$ aynı kalır. C doğru.
Tuzak: "hız arttıysa $k$ de artmıştır" sanmak. Derişim hızı değiştirir, $k$ ’yi değiştirmez.

Cevap: C

Özgün soru2

Orta

Katı içeren tek basamaklı tepkime

Tek basamaklı

2\text{X}(\text{g}) + \text{Y}(\text{k}) \longrightarrow \text{Z}(\text{g})

tepkimesi sabit sıcaklıkta kapalı bir kapta yürüyor. Kaba ayrı ayrı şu işlemler uygulanıyor:

I. Kabın hacmi yarıya indiriliyor.
II. Kaba bir miktar daha Y katısı ekleniyor.
III. Y katısı toz hâline getiriliyor.

Bu işlemlerden hangileri tepkime hızını artırır?

İpucu

Önce hız ifadesini yaz. Katı hız ifadesine girer mi?

Çözüm

Katı yazılmaz: $r = k[\text{X}]^2$ .
I: Hacim yarıya inince $[\text{X}]$ $2$ katı, hız $4$ katı. Artırır.
II: Katının miktarı derişimini değiştirmez. Hız değişmez.
III: Toz hâline gelen katının temas yüzeyi büyür. Artırır.
Tuzak: "madde eklendi, hız artar" diyerek II’yi de seçmek (E).

Cevap: D

Özgün soru3

Orta

Mekanizma, ara ürün ve katalizör

$\text{A}_2 + \text{B} \longrightarrow \text{A}_2\text{B}$ tepkimesinin mekanizması şöyledir:

\begin{aligned} &1.\ \ \text{A}_2 + \text{K} \longrightarrow \text{A}_2\text{K} && (\text{yavaş})\\ &2.\ \ \text{A}_2\text{K} + \text{B} \longrightarrow \text{A}_2\text{B} + \text{K} && (\text{hızlı}) \end{aligned}

Buna göre,

I. K katalizördür.
II. $\text{A}_2\text{K}$ ara üründür.
III. Tepkimenin hız ifadesi $r = k[\text{A}_2][\text{B}]$ ’dir.

yargılarından hangileri doğrudur?

İpucu

Hangi tür önce harcanıp sonra geri oluşuyor, hangisi önce oluşup sonra harcanıyor?

Çözüm

K birinci basamakta harcanıp ikincide geri oluşuyor: katalizör. I doğru.
$\text{A}_2\text{K}$ birinci basamakta oluşup ikincide harcanıyor: ara ürün. II doğru.
Hızı yavaş birinci basamak belirler: $r = k[\text{A}_2][\text{K}]$ . III yanlış.
Tuzak: hız ifadesini net tepkimeden yazmak. Net tepkimede görünmeyen katalizör, hız ifadesinde yer alabilir.

Cevap: C

Özgün soru4

Zor

Hız belirleyen basamak ve derişim değişimi

$2\text{NO}(\text{g}) + 2\text{H}_2(\text{g}) \longrightarrow \text{N}_2(\text{g}) + 2\text{H}_2\text{O}(\text{g})$ tepkimesi iki basamakta yürür:

\begin{aligned} &1.\ \ 2\text{NO} + \text{H}_2 \longrightarrow \text{N}_2\text{O} + \text{H}_2\text{O}\\ &2.\ \ \text{N}_2\text{O} + \text{H}_2 \longrightarrow \text{N}_2 + \text{H}_2\text{O} \end{aligned}

Birinci basamağın aktivasyon enerjisi ikincisininkinden büyüktür. Sabit sıcaklıkta kabın hacmi yarıya indiriliyor ve kaba $\text{H}_2$ eklenerek $\text{H}_2$ ’nin mol sayısı $2$ katına çıkarılıyor.

Buna göre tepkime hızı kaç katına çıkar?

İpucu

Hızı aktivasyon enerjisi büyük olan basamak belirler. Derişimleri $\dfrac{n}{V}$ ’den yeniden hesapla.

Çözüm

Aktivasyon enerjisi büyük olan birinci basamak yavaştır: $r = k[\text{NO}]^2[\text{H}_2]$ .
$[\text{NO}]$ : mol aynı, hacim yarı, derişim $2$ katı.
$[\text{H}_2]$ : mol $2$ katı, hacim yarı, derişim $4$ katı.
Hız: $2^2 \cdot 4 = 16$ katı.
Tuzak: net tepkimeden $r = k[\text{NO}]^2[\text{H}_2]^2$ yazan $2^2 \cdot 4^2 = 64$ (E), $\text{H}_2$ eklenmesini unutan $8$ (B) bulur.

Cevap: C

Özgün soru5

Orta

Temas yüzeyi, derişim ve sıcaklık birlikte

Eşit kütlede mermer ( $\text{CaCO}_3$ ) örnekleri, aşırı miktarda HCl çözeltisiyle üç deneyde tepkimeye sokuluyor:

\text{CaCO}_3(\text{k}) + 2\text{HCl}(\text{suda}) \longrightarrow \text{CaCl}_2(\text{suda}) + \text{H}_2\text{O}(\text{s}) + \text{CO}_2(\text{g})

K deneyi: tek parça mermer, $1$ M HCl, $25\,^\circ\text{C}$
L deneyi: toz mermer, $1$ M HCl, $25\,^\circ\text{C}$
M deneyi: toz mermer, $2$ M HCl, $35\,^\circ\text{C}$

Buna göre,

I. Tepkime bitince üç deneyde de oluşan $\text{CO}_2$ ’nin mol sayısı eşittir.
II. Başlangıç hızı en büyük olan M deneyidir.
III. K ve L deneylerinde tepkimenin aktivasyon enerjisi farklıdır.

yargılarından hangileri doğrudur?

İpucu

Oluşan ürünün miktarını hangi madde sınırlar? Hızı artıran etkenlerden hangisi eşiği değiştirir?

Çözüm

HCl aşırıdır; $\text{CO}_2$ miktarını mermer belirler. Mermer kütleleri eşit, $\text{CO}_2$ mol sayıları eşit. I doğru.
M’de temas yüzeyi büyük, derişim yüksek ve sıcaklık yüksek: başlangıç hızı en büyük. II doğru.
Temas yüzeyi çarpışma sayısını artırır, aktivasyon enerjisini değiştirmez. III yanlış.
Tuzak: hızlı deneyde daha çok ürün oluştuğunu sanmak; hız ürün miktarını değil, oluşma süresini değiştirir.

Cevap: C