HIZLANDIRILMIŞ KARARLILIK 1 ARRHENIUS EŞİTLİĞİ HIZLANDIRILMIŞ KARARLILIK
2 Reaksiyon hızlarının zamana bağlı değişimi Arrhenius eşitliği ile açıklanır. Herhangi bir sıcaklıktaki reaksiyon hız sabiti k aşağıdaki şekilde hesaplanır: k = A.e-Ea/RT
k = A.e-Ea/RT Eğer bir sıcaklıktaki k değeri biliniyorsa, 3 Eğer bir sıcaklıktaki k değeri biliniyorsa, bir başka sıcaklıktaki k değeri aynı molekül için nasıl hesaplanabilir? k = A.e-Ea/RT
k1 = A.e-Ea/R.T1 k2 = A.e-Ea/R.T2 k1 A.e-Ea/R.T1 k2 A.e-Ea/R.T2 4 k1 = A.e-Ea/R.T1 k2 = A.e-Ea/R.T2 k1 A.e-Ea/R.T1 k2 A.e-Ea/R.T2 =
k1/k2= e-Ea/R.T1.eEa/R.T2 = e(Ea/R.T2)-(Ea/R.T1) 5 k1 A.e-Ea/R.T1 k2 A.e-Ea/R.T2 k1/k2= e-Ea/R.T1.eEa/R.T2 = e(Ea/R.T2)-(Ea/R.T1) = e(Ea.T1/R.T1.T2) – (Ea.T2/R.T1.T2) = e(Ea.T1–Ea.T2)/R.T1.T2 =
6 k1/k2= e(Ea.T1–Ea.T2)/R.T1.T2 ln(k1/k2)=(Ea.T1–Ea.T2)/R.T1.T2 Ea (T1–T2) R T1.T2 . ln(k1/k2) =
Aynı etkin madde 110 oC’de 20 dakikada etkinliğini % 23.7 kaybediyor. Soru 1. derece reaksiyon kinetiğine göre parçalanan bir etkin madde 100 oC’de 1 saatte etkinliğini % 30 kaybediyor. Aynı etkin madde 110 oC’de 20 dakikada etkinliğini % 23.7 kaybediyor. Acaba bu etkin madde oda sıcaklığında ne kadar zamanda etkinliğinin % 10’unu kaybeder? NOT: Oda sıcaklığı = 25 oC
Son kullanma tarihi / Raf ömrü 8 Acaba bu etkin madde oda sıcaklığında ne kadar zamanda etkinliğinin % 10’unu kaybeder? = Son kullanma tarihi / Raf ömrü
At = Ao.e-kt At/Ao = e-kt log(At/Ao) = -kt.loge log(At/Ao) = -kt.loge 9 hız değişmezleri - yöntem 1 Birinci derece hız değişmezi denklemi At = Ao.e-kt At/Ao = e-kt log(At/Ao) = -kt.loge log(At/Ao) = -kt.loge k = log(Ao/At)/t.loge
k = log(Ao/At)/t.loge 1/loge = 2.303 k = 2.303log(Ao/At)/t 10 k = log(Ao/At)/t.loge 1/loge = 2.303 k = 2.303log(Ao/At)/t k100 = 2.303log(100/70)/60dk k100 = 5.945x10-3 = 0.006 dk-1
k = log(Ao/At)/t.loge 1/loge = 2.303 k = 2.303log(Ao/At)/t 11 k = log(Ao/At)/t.loge 1/loge = 2.303 k = 2.303log(Ao/At)/t k110 = 2.303log(100/76.3)/20dk k110 = 0.01352 = 0.014 dk-1
At = Ao.e-kt At/Ao = e-kt ln(At/Ao) = -kt ln(Ao/At) = kt 12 hız değişmezleri - yöntem 2 Birinci derece hız değişmezi denklemi At = Ao.e-kt At/Ao = e-kt ln(At/Ao) = -kt ln(Ao/At) = kt k = ln(Ao/At)/t
k = ln(Ao/At)/t k100 = ln(100/70)/60dk k100 = 5.944x10-3 = 0.006 dk-1 13 k = ln(Ao/At)/t k100 = ln(100/70)/60dk k100 = 5.944x10-3 = 0.006 dk-1 k110 = ln(100/76.3)/20dk k110 = 0.01352 = 0.014 dk-1
Ea (T1–T2) R T1.T2 . ln(k1/k2) = Ea (100–110) . 1.987 100.110 14 Ea (T1–T2) R T1.T2 = . ln(k1/k2) Ea (100–110) 1.987 100.110 = . ln(k100/k110) oK = 273 + oC
15 Ea (100–110) 1.987 100.110 = . ln(k100/k110) Ea (373–383) 1.987 373.383 = . ln(0.006/0.014) Ea = 24051 kal/mol
yöntem 1 Ea (T1–T2) R T1.T2 . ln(k1/k2) = 24051 (373–298) . 16 yöntem 1 Ea (T1–T2) R T1.T2 = . ln(k1/k2) 24051 (373–298) 1.987 373.298 = . ln(k100/k25) ln(k100) - ln(k25) = 8.167 ln(0.006) - 8.167 = ln(k25) = -13.283 k25 = 1.7x10-6
yöntem 2 Ea (T1–T2) R T1.T2 . ln(k1/k2) = 24051 (383–298) . 17 yöntem 2 Ea (T1–T2) R T1.T2 = . ln(k1/k2) 24051 (383–298) 1.987 383.298 = . ln(k110/k25) ln(k110) - ln(k25) = 9.014 ln(0.014) – 9.014 = ln(k25) = -13.283 k25 = 1.7x10-6
Aynı etkin madde 110 oC’de 20 dakikada etkinliğini % 27.3 kaybediyor. 18 Soru 1. derece reaksiyon kinetiğine göre parçalanan bir etkin madde 100 oC’de 1 saatte etkinliğini % 30 kaybediyor. Aynı etkin madde 110 oC’de 20 dakikada etkinliğini % 27.3 kaybediyor. Acaba bu etkin madde oda sıcaklığında ne kadar zamanda etkinliğinin % 10’unu kaybeder? NOT: Oda sıcaklığı = 25 oC
k = ln(Ao/At)/t k25 = ln(100/90)/t%90 t%90 = ln(100/90)/e-13.283 19 k = ln(Ao/At)/t k25 = ln(100/90)/t%90 t%90 = ln(100/90)/e-13.283 t%90 = 61.86 dakika