General Chemistry: Chapter 15 2008-2009 Eğitim-Öğretim Yılı 2008 GÜZ YARIYILI LISANS Akademik Takvimi (8.Eylül.2008) / 02.Ocak.2009 - SINAV: 12-23 0cak.2009 (Kayıt. 8-12Ey.) - (Drs Kpt. 15 Ey.) ( Danış.Drs Dğşm. 17-19 Ey.)-(Sınav İlanı;22.Ar) (Maz Sınav: 26-30Oc.) - (Bitirme Ödevi Sınavı: 26-30 Oc.) - (Sınav Notu Son Girişi; 30.Oc) 08-09 GÜZ 15.Ey.08 - 02.Oc.09 GK- II KİM 204 23353 PROGRAMI 1.Hf – 15.09.08 - (15.Bl.) Kim. Kinetik 2. Hf – 22.09.08 - (16.Bl.) Kim. Denge 3.Hf - 29.09.08 - (17.Bl.) Asit ve Baz-1 4. Hf - 06.10.08 - (18.Bl.) Asit ve Baz-2 5.Hf - 13.10.08 - (19.Bl.) Çöz. ve Kom.Kim. 6. Hf - 20.10.08 - (20.Bl.) Termokimya 7.Hf - 27. EKİM.2008- VİZE-1 8. Hf - 03.11.08 - (21.Bl.) Elektrokimya 9.Hf – 10.11.08 - (22.Bl.) Baş.Grp.Metalleri 10. Hf –17.11.08 - (23.Bl.) BaşGrp.Ametalleri 11.Hf - 24.11.08 - (24.Bl.) Geçiş Metalleri 12.Hf -01.12.08 - (25.Bl.) Koor.Bileşikleri 13. Hf – 15.Aralık.2008- VİZE-2 14.Hf -22.12.08 - (26.Bl.) Çekirdek Kimyası 15. Hf – 29.12.08 –(27-28..Bl.)Org. ve Biokimya Ders Kitabı : PETRUCCI-HARWOOD II ve MORTIMER II Yararlanılacak Diğer Kaynaklar : ÜNİVERSİTE GENEL KİMYA Ders Kitapları (Özellikle SIENKO ve MAHAN'ın Üniversite Kimyası Kitapları ) BAŞARI NOTU : Vizeler % 40 + Ödev %10 + Final %50 ÖDEV :İsteyen öğrenciye ödev alır en fazla 3 ödev alınabilir. Her fazla ödev %2 katkı sağlar.. %70 Devam mecburidir. Devamsızlar ve İki vizeye de girmeyenler finale giremez. ARASINAVLAR V1 7.Hf - 27. EKİM.2008- Pzt saat: 10-12 Sınıf 50 kişi FEB D 106 V2 13. Hf – 15.Aralık.2008- Pzt saat: 10-12 Sınıf 50 kişi FEB D 106 30.11.2018 18:21Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 15

General Chemistry: Chapter 15 KIM 102L GK-II Lab. Prş.12-14 FEB Lab.E GK-II Lab.KİM 102L DENEYLERİ 1-Denge, 2-Mohr Tuzu yapımı, 3-Kriyoskopi Metodu ile Mw Tayini 4-Cl-,Br-,I- anyonları tanınması, 5-NO3-,SO4=,SO3=,S= anyonları tanınması 6- CO3=, PO43-, CrO4=, C2O4= anyonları tanınması 7- I.grup katyonları (Ag+,Hg+,Pb2+) 8- II.grup katyonları (Hg2+, Pb2+, Cd2+, Cd2+,As3+, Sb3+) 9- III.grup katyonları (Co2+, Ni2+ , Fe2+, Fe3+, Al3+,Zn2+) 10-IV. grup katyonları (Ba2+, Sr2+ , Ca2+, Mg2+)ve V.grup katyonları (Na+, K+ , Li+, NH4+,Mg2+) Öğrenci Lab.a hazırlıklı gelir deneyden önce ve sonra deneyle ilgili sınavlar yapılır, Deney öncesi sorulara cevap veremeyenlere deney yaptırılmaz. Deneyi yapan öğrenciye bir deney notu verilir. Deney notu Lab.Başarı Notuna %40 etkir. Lab. vizesi 12.Hafta 24.04.2007 Prş. günüdür. Vize notu Lab.Başarı Notuna %20 etkir. Lab. Final Sınav notu Lab.Başarı Notuna %40 etkiyecektir.. 30.11.2018 18:21Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 15

NİTEL=KALİTATİF Katyon Analizi Chemistry 140 Fall 2002 30 Kasım 2018 Cuma NİTEL=KALİTATİF Katyon Analizi NİTEL=KALİTATİF Katyon Analizi Karışımda bulunan katyonların türlerinin belirlenmesinde kullanılan analizdir. Katyonlar çökmelerine göre başlıca 5 gruba ayrılır 1.grup : Cl- grubu, 2.grup : H2S grubu, 3.grup : (NH4)2S grubu, 4.grup : CO3= grubu, 5. grup : Çözünen grup.  ⇄ ⇌ ⇥ ➔ ➪ ➨ ↔↑↓ ⇅ ∓ ÷ ≠ ∞ ≈≤≥≡ ☰ ∑ ║│ √ ∛ ∜ ∫ ∫ ± ∆ λ Ӯ ϑ π ½ ¼ ¾ α β γ ∂ δ σ ε ζ η θ μ φ ψ ω ƌ ð У Ω 30.11.2018 18:21Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 15

General Chemistry: Chapter 15 Chemistry 140 Fall 2002 30 Kasım 2018 Cuma 30.11.2018 18:21Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 15

15.KONU : Kimyasal Kinetik Chemistry 140 Fall 2002 30 Kasım 2018 Cuma GENEL KİMYA Principles and Modern Applications Petrucci • Harwood • Herring 8th Edition 15.KONU : Kimyasal Kinetik Philip Dutton University of Windsor, Canada N9B 3P4 Prentice-Hall © 2002  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≠ ≡ ≈ Δ δ ðƌ π σ υ λ α β  γ ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 30.11.2018 18:21Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 15

General Chemistry: Chapter 15 Chemistry 140 Fall 2002 15.KONUNUN İÇİNDEKİLER 30 Kasım 2018 Cuma 15-1 Kimyasal Bir Reaksiyonun Hızı 579 15-2 Reaksiyon Hızlarının Ölçülmesi 580 15-3 Derişimin Reaksiyon Hızlarına Etkisi Hız Yasası 584 15-4 Sıfırıncı Dereceden Reaksiyonlar 587 15-5 Birinci Dereceden Reaksiyonlar 588 15-6 İkinci Dereceden Reaksiyonlar 594 15-7 Reaksiyon Kinetiği : Özet 595 15-8 Kimyasal Kinetikte Kuramsal Modeller 597 15-9 Sıcaklığın Reaksiyon Hızlarına Etkisi 600 15-10 Reaksiyon Mekanizmaları 603 15-11 Kataliz 608 ÖZEL KONU Yanma ve Patlamalar  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ δ π σ υ λ α β  γ ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 30.11.2018 18:21Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 15

15-2 Reaksiyon Hızlarının Ölçülmesi 580 Chemistry 140 Fall 2002 15-2 Reaksiyon Hızlarının Ölçülmesi 580 30 Kasım 2018 Cuma H2O2(aq) → H2O(s) + ½ O2(g) 3% H2O2(aq) (Oksijenli su) antiseptik (mikrop öldürücü) özelliğiyle günlük hayatta çok kullanılır.Bu bozunma rx’da çıkan O2(g) mikrop öldürücüdür.Bu rx’nun hızı υrx 1)aşağıdaki düzenekle çıkan O2(g) gaz büretinde tutulur ve ölçülen hacımdan tükenen ve kalan H2O2(aq) miktarları hesaplanabilir. 2)Veya rx sırasında belirlenen zamanlarda H2O2(aq) miktarları yapılan analizle bulunabilir. 2 MnO4-(aq) + 5 H2O2(aq) + 6 H+ → 2 Mn2+ + 8 H2O(l) + 5 O2(g) bulunan değerlerle Δt =f Δ[A] grafiği çizilir Δt = 0 400 800 1200 1600 2000 3000” Δ[A] =2,32 1,72 1,3 0,98 0,73 0,54 0,25M υrx  teğetlerin eğiminden bulunur. Mavi teğete göre υrx -1,70 M /2800 s= - 6,1.10-4 M/s Siyah teğete göre υrxo=-2,32 M / 1360” = - 1,71.10-3 M/s υrx= Δ[A] / Δt -0,6/400=15.10-4 10,5 8 6,3 4,8 3,8 2.8.10-4 M/s Görüldüğü gibi rx daki H2O2(aq) miktarı ile υrx a Ortalama hız için orta nokta υrxort = 6,3.10-4 M/sdır. Anlık hız herhangi bir an için hesaplanan hız olup Mavi teğetin eğimi= 6,1.10-4 M/s alınabilir. υrxort Δ ile, υrxanlık ð=Diferansiyel ile ifade edilir 15/2- Başlangıç(İLK) HIZ= υrxo t =0 anındaki hız olup t =0 noktasındaki teğetten bulunur. Yukarda Siyah teğete göre υrxo=-2,32 M / 1360” = - 1,71.10-3 M/s bulunan hızdır. İlk 100” υrxo sabit kaldığı Kabul edilirse υrxo=- 1,71.10-3=Δ[H2O2]/ t =Δ[H2O2]t - Δ[H2O2]o/ 100  Δ[H2O2]t = 2,32 -1,71.10-3x 100 =2,15 M H2O2(aq) → H2O(l) + ½ O2(g) 3% H2O2 is a common antiseptic, its properties due to the release of O2 Follow the reaction by monitoring O2 or H2O2. Remove aliquots and analyse for peroxide by titration.  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ ðƌ δ π σ υ λ α β  γ ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 30.11.2018 18:21Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 15

15-1 Kimyasal Bir Reaksiyonun Hızı 579 Chemistry 140 Fall 2002 30 Kasım 2018 Cuma 15-1 Kimyasal Bir Reaksiyonun Hızı 579 HIZ (υ=l/t) Birim zamanda meydana gelen olaydır. Kimyasal Reaksiyon HIZI (υrx= Δ[A] / Δt) Birim zamanda değişen madde Molar Konsantrasyonudur. Örnek: 2 Fe3+(aq) + Sn2+ → 2 Fe2+(aq) + Sn4+(aq) rx’da rx başladıktan sonra 38,5” de yapılan ölçümde [Fe2+] = 0.0010 M bulunmuştur. Buna göre: Δt = 38,5 s Δ[Fe2+] = (0.0010 – 0) M Fe2+ ‘nin oluşma hızı υFe2+ = Δ [Fe2+] / Δt = 0,001 M / 38,5= 2,6.10-5 M/s olur. [Sn4+]= [Fe2+] /2 = 0,0005 M den υSn4+ = 0,0005 M / 38,5= 1,3.10-5 M/s olur. Fe3+ ‘ün tükenme hızı υFe3+ = - υFe3+= - 2,6.10-5 M/s olur. Sn2+‘nin tükenme hızı υSn2+ = - υSn4+= - 1,3.10-5 M/s olur a A + b B → c C + d D genel rx için Tükenme Hızı (-), Oluşma Hızı (+) olduğuna göre, υrx=-1/a.Δ[A] / Δt=-1/b.Δ[B] / Δt=+1/c.Δ[C] / Δt=+1/d.Δ[D] / Δt olur ÖRNEK (15-1/580) A+3B 2C+2D rx için [B]=0,9986 M başlangıç alındığında 13,2’ sonra [B]=0,9746 M ölçülmüştür.Bu rx’nun υrx=? C➨ υrx= -1/3. Δ[B] / Δt = -1/3.(0,9746-0,9986)/13,2= 6,06.10-4M/d = 6,06.10-4 M/d x1/60 d/s=1,01.10-5 M/s  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ δ π σ υ λ α β  γ ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 30.11.2018 18:21Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 15

15-3 Derişimin Reaksiyon Hızlarına Etkisi- Hız Yasası 584 Chemistry 140 Fall 2002 30 Kasım 2018 Cuma 15-3 Derişimin Reaksiyon Hızlarına Etkisi- Hız Yasası 584 a A + b B …. → g G + h H … υrx= k [A]m[B]n HIZ YASASI, rx Derecesi Ro= m+n m= RAo A’ya göre rx derecesi, n=RBo B’ya göre rx derecesi olup sıfır,tam veya kesirli, + veya - sayı olabilir. m=a , n= b ise BASİT rx’dur. Basit rx HIZI denkleme uygun yazılabilir , m≠a, n= b veya n≠b ise BİRLEŞİK rx denir.Burada Ro=m+n deneysel verilerle belirlenebilir.. k=HIZ SABİTİ Bir orantı sabiti olup, k’nın değeri rx hızı (υrx), Konsantrasyonlar [A] ve[B]’ye , rx’nun niteliğine, katalizör olup olmadığına ve sıcaklığa bağlıdır.k’nın değeri ne kadar büyükse rx o kadar hızlıdır. Aynı zamanda k’nın değeri m ve n yani Ro=rx derecesi değerlerine bağlı olup dolayısıyla k’nın birimiyle rx derecesi Ro=m+n değerleri belirlenebilir. HIZ YASASINA göre HIZ SABİTİ =k, rx derecesi=Ro=m+n, rx HIZI= υrx BELİRLENMESİ BAŞLANGIÇ HIZLARI YÖNTEMİ : υrx1=R1 = k.[HgCl2]1m.[C2O42-]1n = k.(0.105)m.(0.15)n =1,8.10-5 υrx2= R2 = k.[HgCl2]2m.[C2O42-]2n = k.(0.105)m.(0.30)n =7,1.10-5 R1/ R2= 1/2n=1/4 n=2 υrx3= R3= k.[HgCl2]3m.[C2O42-]3n = k.(0.052)m.(0.30)n =3,5.10-5  R2/ R3= 2m/1=2/1 m=1 υrx=R= k.[HgCl2].[C2O42-] 2 Ro=m+n=1+2=3 υrx1= k.(0.105).(0.15)2 =1,8.10-5 k=7,619.10-3 dak/mol2 m and n are usually small whole numbers but may be fractional, negative or zero. They are often not related to a and b. The larger k, the faster the reaction. k depends on temperature, concentration of catalyst and the specific reaction.  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≠ ≈ Δ δ π σ υ λ α β  γ ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 30.11.2018 18:21Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 15

15-4 Sıfırıncı Dereceden Reaksiyonlar 587 Chemistry 140 Fall 2002 15-4 Sıfırıncı Dereceden Reaksiyonlar 587 30 Kasım 2018 Cuma SIFIR (0)’ncı rx Derecesi =Ro=m+n=0 olan bir rx’da [A]0 =[2A]0 =[3A]0 =1 olduğundan υrx=R=k.[A]0 =k (mol/L.s=M/s) sabittir, değişmez. Rx grafiği şekildeki gibi - Eğimli bir doğru olup k=- m= -eğim= [A]o /ts y=mx+b  [A]t= - kt + [A]o veya -Δc=- (ct-co)=kt  ct=-kt+co  ct= co/2 ise t1/2.k= co/2 …(4t➪ 2t ➪t )olur. *************************************************************************** 15-5 Birinci Dereceden Reaksiyonlar 588 rx Derecesi =Ro=m+n=1 (1)’nci dereceden bir rx’da υrx1 =k.[A]1[2A]1➪2.υrx1 olur. υrx=R=k.[A]1 integrali alındığında ln [A]t/ [A]o = - kt  ln [A]t= - kt+[A]o rx grafiği t=f lnc - eğimli doğru olup y=mx+b  ln[A]t= - kt + ln[A]o olur. -Δlnc=-(lnct-lnco)=lnco/ct=kt  lnct=-kt+lnco ct= co/2 ise t1/2.k= ln2=0,693 t1= t2=t3 1orx’lar k..(1/s) birimlidir. Genelikle RADYOAKTİF BOZUNMALAR 1orx’lardır. Bundan faydalanarak fosil ve kayaçlar da ÖMÜR (yaş) TAYİNİ yapılır. ÖRNEK 1: Canlılarda bulunan 14C ➽ 12C dönüşümü 1orx olup t1/2=5730 yıldır.Canlıda bu rx hızı υrx=R=15 Atom/dak. olup canlı ölünce bu hız gittikçe yavaşlar. υrx=R=10 Atom/dak olan bir fosilin yaşı: C 1: k=0,693/t1/2=0,693/5730 =1,21.10-4 y-1  lnco/ct=kt=ln15/10=0,4055=1,21.10-4.t  t=3351 yıl bulunur. ÖRNEK 2: 232Th ➽ 208Pb dönüşümü 1orx olup t1/2=1,39.1010 yıldır. Pb/Th=0,14 olan bir kayaçın yaşı nedir? C 2: k=0,693/t1/2=0,693/1,39.1010 =4,99.10-11y-1  Ct=1 ise Co=0,14x232/208=1,16  lnco/ct=kt=ln1,16/1=0,14842 =4,99.10-11.t  t=2,97.109yıl bulunur. ÖRNEK 3 (15-5) 3.Slitda verilen H2O2 bozunması rx 1o ise 1200”deki [H2O2 ]=? ve kalan % H2O2=? C 3: Grafikten k=-m=-eğim= - (-7,3.10-4)= 7,3.10-4 s-1  lnco/ct=kt=ln2,32/ct=7,3.10-4.1200 ct=0,98M  lnco/ct=kt=7,3.10-4.1200 =0,878  co/ct=2,40  ct/co =0,4164 Kalan %41,64 Tükenen %58,36  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ δ π σ υ λ α β  γ ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 30.11.2018 18:21Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 15

15-5 Birinci Dereceden Gaz Reaksiyonları 591 Chemistry 140 Fall 2002 30 Kasım 2018 Cuma 15-5 Birinci Dereceden Gaz Reaksiyonları 591 1o olan gaz rx’larında [A]g ➽PAg (gaz olan reaktifin konsantrasyonu yerine kısmi Basıncı ) alınarak hesaplama yapılabilir. Yani -ΔPA=-(lnPAt-lnPAo)=lnPAo/PAt=kt  lnPAt=-kt+lnPAo olur. ÖRNEK: Di-t-butil peroksit (DTBP) C8H18O2 (g) → 2 C3H6O(g) + C2H4(g) aseton ve etan verek bozunur.Grafikten t1/2=80 dak bulunur. k=0,693/80 =8,7.10-3 dak-1 bulunur. SORU15-7: Di-t-butil peroksit (DTBP) bozunması sabit hacımlı çelik kapta 147oC de 800 Torr basınçda başladığında ne zaman 50 Torr basınç oluşur? CEVAP 15-7 : Basınç değişimi 800/50=16 =(2)4kat azalmaktadır. Buna göre rx 4 yarı ömür sürmüştür Ohalde geçen zaman t=4*80=320 dak. SORU 15-7A: 150’ daki PDTBP=? CEVAP : lnPAo/PAt=kt  lnPAt=-kt+lnPAo lnPAt= - 8,7.10-3 *150 +ln 800=5,3796  PAt=217 Torr  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≠ ≡ ≈ Δ δ ðƌ π σ υ λ α β  γ ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo Simple test of second order is to plot ln [reactant] vs time and see if the graph is linear. 30.11.2018 18:21Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 15

15-6 İkinci Dereceden Reaksiyonlar 594 Chemistry 140 Fall 2002 15-6 İkinci Dereceden Reaksiyonlar 594 30 Kasım 2018 Cuma (2)’nci dereceden bir rx’da rx Derecesi =Ro=m+n=2 υrx1=k.[A]2 [2A]2➪4.υrx1 olur. υrx=R=k.[A]2 integrali alındığında 1/[A]t -1/[A]o=1/ct-1/co= kt k’nın birimi 1/M.s rx grafiği t=f 1/c + eğimli doğru olup y=mx+b1/ct-1/co= kt. Δ(1/c)=1/ct-1/co=kt ct= co/2 ise t1/2.k= 1/co (t➪2t ➪ 4t) ********************************************************************************** YALANCI (PSEUDO) 1o rx : Tabiatta oluşan rx’lar genellikle bu üç derece özelliği gösterirler. Daha yüksek dereceli rx’lar bazı önemsiz ayrıntılar ihmal edilerek daha düşük dereceli imiş gibi davranmaları sağlanabilir.Böyle rx ‘ların hız ifadeleri basitleşmiş olur.Örneğin CH3CO2C2H5 + H2O → CH3CO2H + C2H5OH Etil Asetat’ın hidrolizi 2orx olmasına rağmen burada suyun rx.hızına etkisi sabit olduğundan ve olay sulu çözeltide gerçekleştiğinden rx rahatça 1o rx olarak kabul edilebilir. Aynı şekilde genellikle 3o ve 4o olan rx.lar da uygun koşullarda yalancı 2o veya 1o rx lar gibi davranabilir. ************************************************************************************************************** ÖRNEK : 2A  3B rx’nunun 0o,1o ve 2o olması hallerinde υrx =? rx’un basit mi bileşik mi bileşik mi olduğunu ve 1” de rx’un %10 nispetinde oluşması haline göre k=? CEVAP :0o rx için υrx =k -Δc= - (c1-co) = co-c1= 0,1 = kt  t=1” k=0,1 M/s Bileşik rx olur. 1o rx için υrx =k [A] -Δlnc= -(lnc1-lnco)= -(lnc1/co)=-ln0,9=0,105=kt t=1” k=0,105 M/s Bileşik rx olur. 2o rx için υrx =k [A]2 Δ(l/c)= 1/c1-1/co = 1/0,91/ 0,1= 0,111=kt t=1” k=0,111 M/s BASİT rx olur. Limit the discussion to the decomposition of a single reactant that follows second order kinetics.  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ δ π σ υ λ α β  γ ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 30.11.2018 18:21Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 15

Bir rx’nun Hızının ve Derecesinin Belirlenmesi : RX KİNETİĞİ Chemistry 140 Fall 2002 30 Kasım 2018 Cuma Bir rx’nun Hızının ve Derecesinin Belirlenmesi : RX KİNETİĞİ Önce Bir rx ilgili verilen bilgilerin Difransiyel hız ifadesinemi yoksa k hız sabitinin kullanıldığı Hız Yasasına mı uygun olduğu belirlenir Eğer zamana bağlı konsantrasyon miktarları verilmişse ve sadece Hız isteniyorsa, Diferansiyel ifadeye göre Hız bulunabilir. B1)Hız Yasasındaki k, Ro gibi değerler istendiğinde, eğimli doğru veren grafiğin c=f t, lnc=f t veya 1/c=f t grafiği mi olduğu belirlenerek Ro bulunur ve işlem yplr. Doğrusal grafiğin eğiminden k Hız sabiti belirlenir.Hız ve t1/2 değerleri bulnr. B2) rx ait hız sabiti ve birimi belli ise bu birime göre Ro bulunur. k (M/s)➪ Ro=0, k (1/s) ➪ Ro=1, k (1/M.s) ➪ Ro=2 olur. B3) rx ait t1/2 değerleri belli ise 4t ➪ 2t➪t değişimi Ro=0, t➪t ➪t değişimi Ro=1, t➪ 2t➪ 4t değişimi Ro=2 olduğunda gerçekleşir. ➪ ➪ B4) Hız verileri integrali alınmış hız yasalarında yerine konulduğunda sabit k ‘nın sabit kaldığı bir değer bulunarak Ro belirlenir. ÖRNEK :co=1 olan A‘nın 1.’da%50, 2.’da %75, 3.’da %87,5 rx verdiğine göre rx’nun Ro=? k=? t1/2=? 1.’daki υrx=? CEVAP : t1/2 değeri t➪t ➪t şeklinde değiştiğinden Ro=1, k=0,693/1*60=0,0117 1/s 1.’daki υrx= k.[A] = 0,0117*0,5=5,83.10-3 M/s  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ δ π σ υrx υ λ α β  γ ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 30.11.2018 18:21Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 15

15-8 Kimyasal Kinetikte Kuramsal Modeller 597 Chemistry 140 Fall 2002 15-8 Kimyasal Kinetikte Kuramsal Modeller 597 30 Kasım 2018 Cuma ÇARPIŞMA TEORİSİ :Kinetik Moleküler Kuram yardımıyla bir rx’daki birim zamanda çarpışan moleküllerin sayısı (νç= ÇARPIŞMA FREKANSI) bulunabilir. Basit bir gaz rx’da νç= 1030 civarındadır,eğer bu çarpışmaların hepsi rx verseydi υrx ≈106 M/s olurdu. Bu ise patlama şeklinde meydana gelen rx’larda olur. Normalde gaz rx υrx ≈10-4 M/s civarında hıza sahiptir.Bu da çok az çarpışmanın rx verdiği anlamını taşır. Bir kimyasal rx’un olabilmesi için çarpışan moleküllerin sahip olması gereken min. EK ye rx’un (EŞİK=Etkileşme) Aktivasyon ENERJİSİ=Ea denir. Ea sahip molekül sayısı grafikte görüldü üzere sıcaklık arttıkça artar.Dolayısıyla özellikle Endtrm rx’lar yüksek sıcaklıkta daha kolay oluşur. Birçok kim. rx bir geçiş hali olan etkin kompleks üzerinden gerçekleşebilmektedir.  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ δ π σ υ νλ α β  γ ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 30.11.2018 18:21Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 15

15-9 Sıcaklığın Reaksiyon Hızlarına Etkisi 600 Chemistry 140 Fall 2002 15-9 Sıcaklığın Reaksiyon Hızlarına Etkisi 600 30 Kasım 2018 Cuma Yukarda da görüldüğü gibi özellikle Yemek pişirmede olduğu gibi Endoterm rx.lar daha yüksek sıcaklıklarda daha kolay oluşabilmektedir. Eğer Bir endoterm rx’un daha yavaş olmasını istiyorsak ortamı soğutmamız gerekir. Örneğin yiyecek maddeleri daha sıcakta kolay bozunduğu için soğukta muhafaza edilir. 1889 - Svante ARRHENİUS bir rx k=Hız Sabiti= A.e -Ea/RT ln k= -Ea/RT + lnA dan ln (k1/k2)= -(Ea/R) .(1/T1-1/T2) ÖRNEK 15-9: N2O5’in 1o den bozunmasının T1=298 K de k1=3,46.10-5 s-1 Ea=106 kJ/mol t1/2=2h olması için T2=? CEVAP : 1o den bozunma da k2=0,693/2*60*60 = 9,63.10-5 s-1 T2=? de oluyorsa, ln (k1/k2)= - (Ea/R) .(1/T1-1/T2) ➪ ln (3,46.10-5/9,63.10-5)= - (106000/8,31) . (1/298-1/T2) ➪T2=305 K ÖRNEK 15-9A) N2O5’in 1o den bozunmasının T1=298 K de k1=3,46.10-5 s-1 Ea=106 kJ/mol t2=75oC de rx’un t1/2=? T2=273+75=348 K CEVAP: ln3,46.10-5/k2=-(106000/8,31) .(1/298-1/348)=-6,15 ➪ k2=1,62.10-2=0,693/t1/2 ➪ t1/2 =42,66 s  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ δ π σ υ λ α β  γ ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 30.11.2018 18:21Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 15

15-10 Reaksiyon Mekanizmaları 603 Chemistry 140 Fall 2002 30 Kasım 2018 Cuma 15-10 Reaksiyon Mekanizmaları 603 BİLEŞİK (Kompleks ) rx’lar bir seri BASİT rx ‘un toplamıdır, ve rx hızı Basit rx’lar içinde en fazla reaktif içeren EN YAVAŞ olan HIZ BELİRLEYİCİye göre belirlenir. Bir Bileşik rx’un hangi Basit rx’lardan oluştuğu deneysel verilerek göre veya deneysel veriler olmadığı zaman kişisel tahminler içinde akla en uygun olan seçilir. Genellikle Basit rx’lar bir molekülün parçalanması veya iki molekülün çarpışmasıyla oluşur. 3 moleküllü bast rx’lara pek rastlanmaz. Basit rx denklemine göre hız ifadesi yazılabilir. Bazı basit rx’lar tersinir olup,Denge Konumuna uygundur. Çoğu kez bazı ara ürünler bazı basit rx’da oluşur, diğerinde ise tüketilir, dolayısıyla bunlar toplam rx’da yer almazlar. ÖRNEK : H2(g) + 2 ICl(g) → I2(g) + 2 HCl(g) BİLEŞİK rx 2 Basit rx toplamıdır. H2(g) + ICl(g)  HI(g) + HCl(g) (YAVAŞ) ve HI(g) + ICl(g)  I2(g) + HCl(g) (HIZLI). Yavaş olan 1.Basit rx HIZ BELİRLEYİCİ olup υrx1=k1 [H2][ICl] =υrx olur.Hızlı ve yavaş olan basamağın deneysel olarak nasıl belirlendiği sonraki slayttta görülüyor. ÖRNEK: 2NO(g) + O2(g) → 2 NO2(g) BİLEŞİK rx 2 Basit rx toplamıdır. 2NO(g) k1⇄k2 N2O2(g) (HIZLI) ve N2O2(g) + O2(g) k3 2NO2(g)(Yavaş) υrx3=k3 [N2O2][O2] υrx1=k1 [NO]2=k2[N2O2]=υrx2 υrx = υrx3=k3 [N2O2][O2] =k3k1/k2 [NO]2. [O2]=k[NO]2. [O2] KARARLI HAL YAKLAŞIMI ile N2O2(g) nin kararlı olan NO2(g) ve NO(g) ‘lere dönüşmesiyle de yukardaki netice elde edilebilmektedir.  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ δ π σ υ λ α β  γ ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 30.11.2018 18:21Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 15

Hızlı ve Yavaş Basamağın Belirlenmesi: Ea’i büyük olan daha yavaştır 30.11.2018 18:21Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 15

General Chemistry: Chapter 15 Chemistry 140 Fall 2002 30 Kasım 2018 Cuma 11-5 Kataliz Genellikle Endotermik bir rx’un hızı sıcaklık yükseltilerek artırılabilirse de rx’ların hızını kontrol etmede etkin bir uygulamada KATALİZÖR kullanmaktır. Katalizörler rx hızlarını (artırarak veya azaltarak) kontrol etme olanağı sağlayabilmektedir. Burada Katalizör rx’un eşik enerjisi (Ea) değiştirir kendisi değişmediği için rx denkleminde yer almaz. Veya bazen okun üzerine yazılabilir. 2 tür katalizör uygulaması vardır. 1-HOMOJEN KATALİZ : Katalizör rx giren ve çıkan reaktiflerle aynı fazda yer alır. Formik Asit (HCOOH)’ın asit ortamda bozunması rx gibi.  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ δ π σ υ λ α β  γ ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo Formik Asit 30.11.2018 18:21Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 15

General Chemistry: Chapter 15 Chemistry 140 Fall 2002 Heterojen Kataliz 30 Kasım 2018 Cuma  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ δ π σ υ λ α β  γ ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 2-HETEROJEN KATALİZ : Katalizör rx giren ve çıkan reaktiflerle farklı fazda yer alır. Heterojen Katalizde etkin bölgeler denilen yere gaz yada çözelti fazındaki atomların tutunarak rx verirler. 30.11.2018 18:21Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 15

Katalizör olarak Enzimler 611 Chemistry 140 Fall 2002 30 Kasım 2018 Cuma Katalizör olarak Enzimler 611 E + S k1⇄ k-1 ES Laktoz(Süt Şekeri) →Glukoz +Galaktoz ES → E + P Enzim katalizörlüğünde kilit anahtar modeli - a) Reaktif enzim molekülünün etkin merkezine bağlanır. b) Rx meydana gelir. c)Ürün molekülleri oluşur, enzim serbest kalır ve başka bir reaktif molekülüne bağlanır. Bunun için en önemli olan enzim ve reaktif moleküllerinin birbirine uygun olmalarıdır.  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ δ π σ υ λ α β  γ ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 30.11.2018 18:21Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 15

KONU: 15’de ÇÖZÜLMESİ TAVSİYE EDİLEN SORULAR Chemistry 140 Fall 2002 30 Kasım 2018 Cuma KONU: 15’de ÇÖZÜLMESİ TAVSİYE EDİLEN SORULAR Öncelikle konu içinde verilmiş olan 1 adedi çözülmüş 2 adedi çözülecek örnek sorular üzerinde titizlikle durulması tavsiye edilir. Sınav soruları genellikle onlardan seçilmeye çalışılacaktır. Konunun daha iyi anlaşılması açısından konunun sonunda yer alan aşağıdaki sorulara da bakılırsa iyi olur. 1-2-3-4-5-6-10-12-13-14-15-17-22-27-29-31-41-43-49-51-53-59-65-67-77-79-105  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ δ π σ υ λ α β  γ ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 30.11.2018 18:21Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 15