Karmaşık Tepkimelerin Kinetiği

Slides:



Advertisements
Benzer bir sunumlar
Kimyasal Tepkimelerde Hız
Advertisements

Reaksiyon’un doğası ve hızı…
MADDE ve ISI.
Bileşikler ve Formülleri
BİLEŞİKLER İki ya da daha fazla maddenin belli oranda kimyasal olarak birleşmeleri sonucu oluşturdukları yeni, saf maddeye bileşik denir.
GAZLAR.
FEN VE TEKNOLOJİ PROJE ÖDEVİ OKAN DEGİRMENCİ 8-H / 571.
ZEHRA YAŞAR FOTOSENTEZ VE SOLUNUM.
Verim ve Açık Devre Gerilimi
FAVORSKİİ REAKSİYONU S.
Kimyasal tepkimeler.
NÜKLEOFİLİK SÜBSTİTÜSYON TEPKİMELERİ
REAKSİYON ENTALPİSİ (ISISI)
MADDE TANIMI Kütlesi, hacmi ve eylemsizliği olan bütün varlıklar maddedir. Çevremizde gördüğümüz hava, su, toprak, masa her şey maddedir. MADDENİN SINIFLANDIRILMASI.
SANDMEYER REAKSİYONU NURDAN TAMKANLI
ORTAÖĞRETİM 12.SINIF KİMYA 3. ÜNİTE: ORGANİK REAKSİYONLAR
Bileşikler ve Formülleri
Su donarken moleküller arasında yeni etkileşimler oluşur; buharlaşırken de yine moleküller arası zayıf etkileşimler ortadan kalkar. Buna karşılık kömür.
MADDENİN TANECİKLİ YAPISI
GAZ FAZI POLİMERİZASYONU
1.SU HALDEN HALE GİRER Atmosferde yükselen buhar soğuk hava tabakasıyla karşılaştığında yoğuşur. Gaz halindeki madde dışarıya ısı verdiğinde sıvı hale.
SU HALDEN HALE GİRER Atmosferde yükselen buhar soğuk hava tabakasıyla karşılaştığında yoğuşur. Gaz halindeki madde dışarıya ısı verdiğinde sıvı hale geçiyorsa.
ALDOL KONDENSASYONLARI
Bulunduğu ortama göre sıcaklığı fazla (yüksek) olan her madde çevresine ısı aktarır yayar. Masa insan ateş buz su kendisinden daha soğuk bir ortamda.
Çözeltiler. Çözeltilerin derişimleri. Net iyonik denklem.
ÇÖKELTİ POLİMERİZASYONU
Kimyasal Tepkimeler.
Genel Kimya I (KİM-153) Öğretim Yılı Güz Dönemi
KİMYASAL REAKSİYON ÇEŞİTLERİ
KİMYASAL TEPKİMELER.
KİMYASAL TEPKİMELER.
MADDENİN YAPISI ve ÖZELLİKLERİ
BÖLÜM 15: KİMYASAL KİNETİK
• KİMYASAL DENGE Çoğu kimyasal olaylar çift yönlü tepkimelerdir.
Deney No: 10 Tuz Çözeltilerinde Kimyasal Denge
KİMYASAL REAKSİYONLARLA İLGİLİ HESAPLAMALAR
KİMYASAL DENGE VE KİMYASAL KİNETİK
BURCU IRK
Bugün kullandığımız suyun milyonlarca yıldır dünyada bulunduğu ve miktarının çok fazla değişmediği doğrudur. Dünyada su hareket eder, formu değişir, bitkiler.
Basit Tepkime ve Denkleştirme
Fiziksel ve Kimyasal Olaylar
Fotosentez.
REAKSİYON HIZI.
Bileşikler ve Formülleri
ELEMENTLER VE BİLEŞİKLERİ
ISI: Bir maddenin bütün moleküllerinin sahip olduğu çekim,potansiyel enerjileri ile kinetik enerjilerinin toplamına ısı denir.Isı bir enerji türüdür.Başka.
Yıldızlar.
KİMYASAL DENGE.
KİMYASAL REAKSİYONLAR ve HESAPLAMALAR (STOKİYOMETRİ)
Kimyasal Reaksiyonların Hızları
KİMYASAL KİNETİK Reaksiyon Hızı.
KİMYASAL TEPKİMELERİN HIZLARI
Denge; kapalı bir sistemde ve sabit sıcaklıkta gözlenebilir özelliklerin sabit kaldığı, gözlenemeyen olayların devam ettiği dinamik bir olaydır. DENGE.
ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER
Dengeye Etki eden Faktörler: Le Chatelier İlkesi
Plazma Plazma: gaz halindeki bir maddenin yüksek sıcaklıkta ısıtılmasıyla atomlarına ayrılması ve bu atomların dış yörüngede elektronlarının kopması ile.
KİMYASAL DENGE Kaynak: Raymond Chang Fen ve Mühendislik Öğrencileri için Kimya.
GAZLARIN KİNETİK TEORİSİ. Kinetik Teori Gaz taneciklerinin davranışlarını açıklamak için geliştirilen teoriye kinetik teori denir. Kinetik teoriye göre:
KİMYADA PROBLEM ÇÖZÜMÜ - I Yrd. Doç. Dr. Ahmet Emin ÖZTÜRK.
Alkanlar ve Alkenler.
Biyoenerjetik.
Kimyasal Kinetik Uygulamalar I
METALİK BAĞLAR   Metallerin iyonlaşma enerjileri ile elektronegatiflikleri oldukça düşüktür. Bunun sonucu olarak metal atomlarının en dış elektronları.
Asit Yağmuru Nasıl Oluşur? Asit yağmurları oluşumundaki temel sebep insanların duyarsızlıklarıdır. Asit yağmuru oluşumunda hava kirliliğine neden olan.
BÖLÜM 1: KİMYASAL KİNETİK
Kaynak: Raymond Chang Fen ve Mühendislik Öğrencileri için Kimya
Çözeltiler. Çözeltilerin derişimleri. Net iyonik denklem. ONUNCU HAFTA.
Kimyasal Reaksiyonlar
MADDEYİ OLUŞTURAN TANECİKLER
YILDIZ NEDİR ? NASIL OLUŞUR? NASIL ÖLÜR?. Yıldız kendi ürettiği enerjiyi kullanarak ışıyan ve bu sayede yüksek sıcaklık ve basınçta kalarak kütle çekimi.
Sunum transkripti:

Karmaşık Tepkimelerin Kinetiği Zincir Tepkimeler Zincir tepkimenin yapısı Patlamalar Fotokimyasal tepkimeler Polimerizasyon Kinetiği Zincir polimerizasyonu Basamaklı polimerizasyon Kataliz ve Osilasyon Homojen kataliz Otokataliz Osilasyonlu tepkimeler

Kompleks reaksiyon mekanizmaları Özellikle zincir reaksiyonları ve bunlar için karmaşık veya basit hız denklemlerinin şartlara bağlı olarak elde edilebileceği Zincir reaksiyonlarının patlamaya dönüşebileceği ve bu davranışın sebepleri Bu daha karmaşık tekniklerin en önemli uygulaması polimerizasyon reaksiyonlarının kinetiğidir.

Polimerizasyon işlemlerinin iki temel sınıfı mevcuttur ve ürünün ortalama mol kütlesinin zaman ile belirli şekilde değişmektedir. Ara ürünlerin ve ürünlerin derişimlerinin zamanla artıp eksildiği reaksiyonlar ele alınacaktır.

Zincir reaksiyonları Gaz fazda meydana gelen birçok reaksiyon ile sıvı fazda meydana gelen polimerizasyon reaksiyonlarıdır. Bir basamakta oluşan bir ara ürün, bir sonraki basamakta başka bir ara ürün oluşturur, sonra bu ara ürün diğer bir ara ürünü oluşturur ve bu böylece devam eder.

Zincir reaksiyonlarının yapısı Zincir reaksiyonunda ara ürünler zincir taşıyıcılardır. Bir radikal zincir reaksiyonunda, zincir taşıyıcılar radikallerdir (eşlenmemiş elektronlara sahip türler). İyonlar da zincir taşıyıcı olarak davranabilirler.

Zincir basamaklarının sınıflandırılması Zincir taşıyıcılar, ilk olarak reaksiyonun başlama basamağında oluşur. Başlama basamağında oluşan zincir taşıyıcılar, yayılma basamaklarında reaksiyona giren diğer moleküllere saldırır ve herbir saldırı yeni bir taşıyıcı meydana getirir. Bazı durumlarda, saldırı birden fazla zincir taşıyıcı meydana gelmesine yol açar. Böylece bir dallanma basamağı oluşur. Bir zincir taşıyıcı, reaksiyonda daha önce oluşmuş olan bir ürün molekülüne de saldırır. Bu saldırı, ürünün net oluşma hızını azalttığı için, buna geciktirme basamağı denir.

Bir radikalin diğer bir radikali oluşturması nedeniyle, geciktirme olayı zinciri sona erdirmez, fakat ürünün derişimini azaltır. Radikallerin birbiriyle birleşip ve zinciri sona erdirdiği basit reaksiyonlar sonlanma basamakları olarak adlandırılırlar.

Zincir tepkimelerin hız denklemleri Rice Herzfield Mekanizması

Bu iki denklemin toplamı olup, .CH3 radikallerinin kararlı-hal derişimi olduğunu ifade eder. Buna göre CH4 ün oluşum hızı Bu denklem deneysel olarak gözlenen 3/2 lik mertebe ile uyum halindedir.

Not: Gerçek mekanizma daha karmaşıktır, çünkü başka ürünler de önemli miktarda oluşmaktadır.

Birçok durumda zincir tepkimelerin hız denklemleri karmaşıktır. Örnek olarak H2 ile Br2 arasındaki tepkime verilebilir. HBr nin oluşum hızı

Hız denklemlerini ya sayısal olarak analiz ederiz veya yaklaşık çözümler arayıp deneysel hız denklemleriyle uyum içinde olup olmadığına bakabiliriz. İkinci yaklaşım aşağıdaki örnekte gösterilmiştir.

Bir zincir tepkimesinin hız denkleminin türetilmesi Aşağıda verilen mekanizmaya göre HBr ün hız denklemini türetiniz. Bu problemin çözümü için kararlı hal yaklaşımı uygulanır. İki ara ürünün oluşum hızları şöyledir.

Patlamalar Termal patlama, sıcaklık artışı ile reaksiyon hızının hızlı bir şekilde artmasıyla meydana gelir. Ekzotermik bir reaksiyon sonucu açığa çıkan enerji uzaklaşmazsa, sistemin sıcaklığı yükselir ve reaksiyon daha hızlı ilerler. Hızdaki artış sıcaklığın daha hızlı yükselmesine neden olur, böylece reaksiyon daha da hızlanır ve sonuçta yıkıcı hızlara ulaşır. Bir reaksiyonda zincir dallanma basamakları olduğu zaman bir zincir-dallanma patlaması meydana gelebilir. Çünkü o zaman zincir merkezlerinin sayısı üstel olarak artar ve reaksiyon hızlanarak bir patlamaya dönüşür.

Zincir-dallanma patlaması Termal patlama Zincir-dallanma patlaması Her iki tip patlamaya en iyi örnek H2 ve O2 in tepkimesidir. Zincir taşıyıcılar

Buradaki iki dallanma basamağı zincir dallanma patlamasına yol açabilir. H2O⋅ radikalleri, çeperler ile yapılan çarpışmalar sonucu yok olur.

Bir patlamanın meydana gelmesi, sistemin sıcaklığı ve basıncına bağlıdır. Çok düşük basınçlarda sistem patlama bölgesinin dışındadır ve karışım sakin bir şekilde reaksiyona girer.Bu basınçlarda dallanma basamaklarında oluşan zincir taşıyıcılar kabın çeperlerine ulaşabilirler ve burada birleşirler. Basıncın artması sistemi birinci patlama sınırından yukarı taşır.

Daha sonra, zincir taşıyıcılar çeperlere ulaşmadan önce reaksiyon verdikleri ve dallanma reaksiyonları patlamaya neden olacak kadar etkili oldukları için karışım patlar. Basınç ikinci patlama sınırının üzerinde olduğu zaman reaksiyon yavaştır. Sonra gazdaki moleküllerin derişimi öyle büyük hale gelir ki dallanma reaksiyonunda oluşan radikaller gazın içinde birleşir.

gibi reaksiyonlar meydana gelebilir. Bunun gibi yeniden birleşme reaksiyonları, üç cisimli çarpışmalarla kolaylaşır. Çünkü üçüncü tür (M) fazladan enerjiyi absorplar. Yüksek basınçlarda, üç cisimli çarpışmalar önemli olduğu zaman, dallanma basamaklarının basit yayılma basamakları haline gelmesi nedeniyle, zincirin radikalleri ile patlayıcı yayılması kısmen engellenir. Basınç üçüncü patlama sınırının üzerine çıkarıldığı zaman, reaksiyon hızı termal patlama meydana gelecek kadar artar.

H2+ O2 tepkimesinin patlama sınırları

Kitchen oil fire & Shell

zincir tepkimenin patlama davranışının incelenmesi

Fotokimyasal reaksiyonlar Birçok reaksiyon ışığın absorpsiyonu ile başlatılabilir. Bunların en önemlisi, güneşin ışıma enerjisini alarak meydana gelen fotokimyasal olaylardır. Bu reaksiyonların bir kısmı gün boyunca, ultraviyole ışığı absorplayarak atmosferin ısınmasına yol açar. Diğerleri de kırmızı ve mavi ışığın klorofil ile absorpsiyonunu ve daha sonra karbon dioksit ile sudan karbonhidratların sentezini gerçekleştirmek için bu enerjinin kullanımını içerir. Fotokimyasal olaylar olmasa, dünya sıcak, steril bir kaya olurdu.

Fotokimyasal Tepkimeler

Atmosfer boyunca sıcaklık değişimi ve tepkimeleri

Kuantum Verimi Reaksiyona giren bir madde molekülü bir foton absorplasa bile, uyarılmış molekül, ürün oluşturmayabilir. Uyarılmış halin harcanması için birçok yol vardır. Birincil kuantum verimi absorplanan her bir foton başına belli birincil ürünleri oluşturan reaktant moleküllerinin sayısıdır. Toplu kuantum verimi (Φ) absorplanan herbir foton başına reaksiyona giren moleküllerin sayısıdır.

Kuantum Verimi Burada bir fotonun absorpsiyonu iki HI molekülünün yok olmasına sebep olduğundan, toplu kuantum verimi 2 dir.

Bir 4-heptanon numunesi 50 W güç çıkışlı 313 nm ışın ile 100 s süre ile ışınlandığında 2.8x10-3 mol C2H4 oluştuğu bulunmuştur. Etenin oluşumuna ait kuantum verimi nedir? Çözüm Absorplanan foton miktarı (mol olarak) Kuantum verimi ise

Fotokimyasal hız denklemleri

Hidrojen atomu elde etmek buna bir örnektir. Foto-uyarma Hidrojen atomu elde etmek buna bir örnektir. İkinci bir örnek ise CO ve H2 den formaldehit sentezi

Sönümleme

Polimerizasyon Kinetiği Basamak polimerizasyonunda, büyüme, herhangi bir monomer çifti ile başlar ve bu nedenle reaksiyon boyunca yeni zincirler oluşur. Zincir polimerizasyon süreci. Her bir zincir ilave monomerleri yakaladıkça, zincirler büyür.