1 Deney No: 4 Derişimin Tepkime Hızına Etkisi DÖRDÜNCÜ HAFTADeney No: 4Derişimin Tepkime Hızına Etkisi1
2 Derişimin Tepkime Hızına Etkisi Deney No:4Derişimin Tepkime Hızına EtkisiTeori:Kimyasal reaksiyonlar, çok yavaş, yavaş, oldukça hızlı veya hızlı gerçekleşebilirler. Reaksiyonların hızlarını etkileyen en temel neden, reaksiyona giren maddelerin özellikleridir (yapısal etken). Ancak reaksiyon hızları yapısal etken dışındaki kriterlerle de değişebilirler. Çeşitli dış etkenlere göre, reaksiyona giren maddelerin çarpışma sayıları, yada reaksiyona ilişkin aktivasyon enerjileri (etkinleşme enerjileri) farklılaşabilir. Buna göre reaksiyon hızlarını etkileyen başlıca faktörler:
3 • Derişim (veya basınç) Deney No:4• Yapısal Etkenler• Sıcaklık• Derişim (veya basınç)• Reaktant tanecikleri arasındaki temas yüzeyi (yüzey alanıve karıştırma hızı)• KatalizörlerReaksiyon hızı bir reaksiyonda birim hacimde ve birim zamanda dönüşmeye uğrayan maddenin mol sayısı olarak tanımlanabilir. Hacim birimi genel olarak litre, zaman birimi de saniye, dakika, saat veya gündür.Bazı reaksiyonlar o kadar hızlı olur ki, hızlarını ölçmek pratik olarak mümkün değildir. Örneğin O2 ve H2 gazları bir kıvılcım yardımı ile ani olarak reaksiyona girerler.
4 Deney No:4Yine kuvvetli bir asit kuvvetli bir bazla çok hızlı olarak nötralleşme reaksiyonu verir. Bu reaksiyonlar çok hızlıdırlar ve ölçülemezler.Diğer bazı reaksiyonlar, o kadar yavaş cereyan eder ki, zamanla hiçbir dönüşme gözlenmeyeceği için bunların hızı da pratik olarak ölçülemez. Örneğin O2 ve H2 gazları bir kapta beraber bulunsalar, bu karışım yıllarca beklese bir reaksiyon gerçekleşmez veya reaksiyon o kadar yavaştır ki, ne harcanan gaz miktarını ne de oluşan su miktarını ölçmek mümkün değildir.Bazı inorganik reaksiyonlar vardır ki normal bir hızla olurlar ve bu reaksiyonların hızlarının ölçülmesi mümkündür. Bu tip reaksiyonlarda reaksiyona katılan maddeler tamamen harcanırlar. Reaksiyonun hızına konsantrasyon, sıcaklık, ve katalizör etki eder.
5 A) Derişimin Reaksiyon Hızına Etkisi: Deney No:4Deneyin YapılışıA) Derişimin Reaksiyon Hızına Etkisi:Bir büret (100mL) 0,2M KI çözeltisi ile, aynı büyüklükteki diğer büret 0,1M (NH4)2S2O8 çözeltisi ile doldurulur. Bu çözeltilerin her birinden ayrı tüplere dikkatli bir şekilde 20mL çözelti koyulur. Na2S2O3 çözeltisinin konsantrasyonu 0,005M dır. Beherdeki tiyosülfat çözeltisi içine 3 damla nişasta indikatörü ilave edilir ve bir termometre beher içine daldırılır. Daha öncebüretten deney tüplerine 20 mL olarak alınmış olan I ve peroksidisülfat çözeltileri beherde karışırken kronometre ayarlanır. Çözelti karıştırılır ve çözelti sıcaklığı dikkatli bir şekilde tespit edilir. İki farklı tüpteki 20mL çözelti behere ilave ettikten sonra mavi renk oluşana kadar geçen zaman saptanır. Sıcaklık, mavi renk oluşması için geçen zaman ve kullanılan çözeltilerin hacmi kaydedilir.
6 Deney No:4Aynı deney tabloda verilen azaltılmış iyodür ve peroksidisülfat çözeltileri kullanarak tekrar edilir. Her deneyde tiyosülfat 10mL ve nişasta 3 damla alınır.Toplam hacmi sabit tutmak için KCI ve (NH4)2SO4 çözeltiler kullanılır. Toplam iyon şiddetini aynı tutmak için saf su yerine KCI ve (NH4)2SO4 çözeltileri tercih edilir.
7 Bu zaman esnasındaki ortalama hız; Deney No:4Her bir deney için I, S2O32− ve S2O82− iyonlarının başlangıç konsantrasyonları hesaplanır. Reaksiyonun hızı şu şekilde ifade edilebilir. Ölçülen zaman 2,5×10−5 mol S2O82− iyonun 50mL de reaksiyona girmesi için gerekli zamandır. Bu nedenle reaksiyonun hızı S2O82− cinsinden ifade eldir.Örneğin 2,5×10−5 mol S2O82− iyonunun 50mL çözelti içinde reaksiyona girmesi için gerekli zaman 10 dakika olsun. Bu zaman esasında Δ (S2O8 2−) = -5×10−4 mol/L dir.Bu zaman esnasındaki ortalama hız;
8 Reaksiyon hızı değişen konsantrasyonlara karşı grafiğe geçirilebilir. Deney No:4Reaksiyon hızı değişen konsantrasyonlara karşı grafiğe geçirilebilir.(1, 4 ve 5 deneyler için I− iyonu ve 1, 2, 3 deneyler için S2O82− iyonu).Veriler ve Sonuçlar:Reaksiyon Hızına Konsantrasyonun Etkisi: