Merhaba arkadaşlar tepkime hızına devam ediyoruz. Tepkime hızına etki eden faktörlerdeyiz.
Geçen dersimize madde cinsi ve derişimin tepkime hızına etkisini incelemiştik.
Bu dersimizde sıcaklık, katalizör ve temas yüzeyinin tepkime hızına nasıl etki ettiğini inceleyeceğiz arkadaşlar. Ve sıcaklıkla başlıyorum.
Sıcaklık arttığı zaman biliyoruz ki taneciklerin kinetik enerjisi artar, kinetik enerjisi artan tanecikler daha çok çarpışırlar, daha çok çarpışınca etkin çarpma sayısı ihtimali artar.
Etkin çarpma sayısı arttığı zaman da tabii ki tepkime hızı artar diyebiliriz. Yan tarafta bir grafiğimiz var grafikte bir eşik enerjisiyle iki tane sıcaklık görüyorum.
Sıcaklığımız mutlak sıcaklık, sorularda karşımıza gelir. Hangi sıcaklığın daha büyük olduğu sorulur. T2 mi daha büyük T1 mi?
Nasıl ulaşırım sonuca?
Şöyle yapabiliriz tepe noktalarından aşağıya doğru bir çizgi çektiğimde, kinetik enerjilerine ulaşmış olurum.
Bakın T1 sıcaklıklığındaki kinetik enerji T2 sıcaklığındaki kinetik enerji.
Mutfak sıcaklıkla kinetik enerji doğru orantılı olduğu için o zaman derim ki T2 sıcaklığındaki kinetik enerji daha büyük olduğu için T2 sıcaklığı T1 den daha büyüktür diyebilirim veya eşik enerjisini aşan tanecik sayısına bakabilirsiniz.
Eşik enerjisi neydi?
Tepkimenin gerçekleşmesi için gereken minimum enerji diye de hatırlatıyorum.
Eşik enerjisini aşan tanecik sayısı, bakın T1 sıcaklığında grafiğin altında kalan alan.
T2 sıcaklığına bakıyorum. T2 sıcaklığında ise daha fazla, gördüğünüz gibi. T1'i de kapsıyor çünkü.
Bu sefer diyeceksiniz ki eşik enerjisini aşan tanecik sayısıT2de daha büyük olduğu için daha çok madde geçmiş eşik enerjisine.
Çünkü sıcaklığı yüksekmiş diye düşünüp de T2 T1den büyüktür sonucuna ulaşabilirsiniz.
Ve bir boşluğumuz var hemen dolduralım.
Sıcaklık değişimi eşik enerjisini ve tepkimenin izlediği yolu değiştirmez diyebiliriz. Sıcaklık tepkimenin izlediği yolu değiştirmez arkadaşlar ama katalizör değiştirir ve katalizöre geçiyoruz.
Tepkimenin izlediği yolu değiştirir diyerek başlayabilirim, değiştirir. Az sonra göreceğiz onu da grafiklerimizde. Katalizörü ikiye ayırıyoruz: Negatif katalizör ve pozitif pozitif katalizör olmak üzere. Negatif katalizör, inhibitör.
İnhibitörler tepkimeyi yavaşlatır.
Pozitif katalizörler ise tepkimeyi hızlandırır.
Aslında bizim işimiz negatif katalizörle yani inhibitörle değil.
İnhibitörün tanımını ve yaptığı etkiyi bilseniz yeterli.
Bizim tepkimelerde kullandığımız pozitif katalizördür arkadaşlar.
Yani tepkimeyi hızlandıracak katalizörle bizim işimiz.
Peki pozitif katalizör tepkimeyi nasıl hızlandırıyor?
Şöyle söyleyebilirim, hemen grafiğime bakıyorum. Yeşille çizdiğim grafik katalizörsüz bir tepkime, kırmızı ile çizdiğim katalizörlü bir tepkime, mavi ile çizdiğim de katalizörlü bir tepkime. Hemen gözüme ne çarpıyor?
ΔH değişmemiş, demek ki katalizör ΔH'ı değiştirmez, bu bir.
İkincisi, ne yapmış?
Katalizör ileri aktivasyon enerjisini ve geri aktivasyon enerjisini düşürmüş arkadaşlar yani bakın kırmızı ve mavide aktivasyon enerjileri en başa göre baya bir düşük.
O zaman şöyle diyebilirim, pozitif katalizör aktivasyon enerjisini düşürür diyebilirim.
Grafiğin üzerine çizmedim çok karışmasın diye.
Şimdi aktivasyon enerjisi düşerse, tepkimenin gerçekleşmesi için gerekli olan enerji düşmüş oluyor ve düşük enerjiye sahip tanecik sayısı daha fazla olduğu için çarpma sayısı artar, çarpma sayısı artınca yine aynı şekilde etkin çarpma sayısı artar arkadaşlar, bu arttığı için de tepkime hızı artar diyebilirim.
Geliyorum ikinci grafiğime. Burada iki tane eşik enerjisi var ve bize yine sorularda hangi eşik enerjisinin katalizörlü olduğu sorulur.
Burada da eşik enerjisini aşan tanecik sayısına bakabilirsiniz.
E1de eşik enerjisini aşan tanecik sayısı bu kadarken E2'ye geldiğimde eşik enerjisini aşan tanecik sayısının daha da fazla olduğunu görüyorum.
Bu bana neyi gösterir?
E2'nin katalizörlü bir tepkime olduğunu gösterir yani E2 katalizör kullanıp da elde ettiğim bir eşik enerjisidir diyorum. Evet yan taraftaki bilgilerimize bir bakalım, boşluklarımızı dolduralım.
Pozitif katalizör ileri ve geri tepkime hızını aynı miktarda artırır. Aktifleşmiş kompleksin türünü değiştirir.
Şimdi aktifleşmiş kompleksimiz neredeydi?
Katalizörsüz tepkimede en tepe noktasında, katalizörlülerde de aynı şekilde.
Bakın şimdi en yukarıdaydı yeşille gösterdim.
Tepkimede aktifleşme enerjisi düştü, o zaman ne oldu?
Bu sefer bakın elimdeki maddenin, aktifleşmiş kompleksimin enerjisi düştü.
Enerjisi düştüyse o zaman türü değişmiştir.
Katalizör aktifleşmiş kompleksin türünü değiştirir diyorum. Önemli, katalizör başlamayacak bir tepkimeyi başlatamaz.
Kesinlikle tepkimenin başlaması lazım ki katalizörümüz tepkimeyi hızlandırsın. Basamak sayısını artırabilir veya azaltabilir, burada mavi ile çizdiğim grafikte görebiliyorum. Tek basamaklı bir tepkimem var, basamak sayısını nasıl görüyorduk?
Kaç tane tepe noktası varsa o kadar basamağımız vardı.
Bir basamaklı. Katalizör ekledim, yine bir basamaklı, mavi ile çizdiğim ise katalizör ekliyorum iki tane basamak görebiliyorum.
Basamak sayısını arttıradabilir azaltadabilir diyoruz.
Katalizör tepkimeye girer ve bir değişikliğe uğramadan çıkar arkadaşlar, bir değişikliğe uğramadan çıkar.
Ve net tepkimede bulunmazlar diye de notumu düşüyorum.
Şimdi iki tane tepkimem var, bu tepkimelerde ara ürünü de hatırlamış olalım.
Ara ürünü bulalım ve katalizörü bulalım.
Arkadaşlar ara ürün neydi?
Ara ürün önce tepkimede oluşur sonra harcanırdı. Bakın Z hemen sırıtıyor.
Z oluşmuş sonra harcanmış.
Ara ürünümüz Z.
Katalizöre geldiğimiz zaman tepkimeye girmesi lazım sonra çıkması lazım. Gördüğünüz gibi X.
İlk önce girmiş sonra çıkmış. Yalnız bir sorun var bunların sayıları aynı değil, yani ben bu tekmeyi topladığım zaman her X de toplam tepkimede bulunur.
Yalnız katalizör gibi ara ürünün de net tepkimede bulunmaması lazım.
O zaman ne yaparım?
2X, demek ki aşağıdaki tepkimeyi da toplayalım arkadaşlar, iki tane X bakın bunlar birbirini götürür ikiyle çarptığımız zaman.
Z'ler de birbirini götürür.
O zaman kalanları yazıyorum, iki tane A artı iki tane Y, net tepkimemi yazıyorum.
Yukarıdan bir tane T gelir, aşağıdan iki tane B gelir.
Net tepkimem de bu şekildedir diyorum.
Geliyorum katalizörün sonlarına doğru.
Homojen katalizör ve heterojen katalizör kavramına. Tepkimeye giren maddelerle aynı fiziksel haldeyse benim katalizörüm, katalizörü okun üzerine yazıyoruz genellikle, Klor burada katalizör olarak kullanılmış.
Tepkimeye girene bakıyorum, aynı fiziksel haldeler.
O zaman diyorum ki homojen katalizördür.
Katalizörüme bakıyorum, katalizöre baktığımda tepkime girenlerle farklı fiziksel halde ise o zaman heterojen katalizör diyorum. Ve geçiyorum temas yüzeyine.
Temas yüzeyi arkadaşlar, heterojen tepkimelerde karşımıza çıkar özellikle katılarda zaten bahsediyoruz. Temas yüzeyi arttığı zaman etkin çarpma sayısı artar ve bu şekilde tepkime hızı artar diyebilirim.
Bir örneğim var, pudra şekeri, toz şeker ve küp şekeri örnek olarak aldım.
Suda çözünme hızlarına bakıyorum. Kimin temas yüzeyi daha fazla?
Tabii ki pudra şekerinin.
Çözülme hızı o zaman, temas yüzeyi fazla olduğu için, pudra şekerinin daha fazladır.
Sonra toz şeker gelir, temas yüzeyinden dolayı.
Temas yüzeyi en az olan küp şeker de en son gelir diyoruz ve dersimizi bu şekilde bitiriyoruz bundan sonraki derste görüşmek üzere, hoşça kalın.
Geçen dersimize madde cinsi ve derişimin tepkime hızına etkisini incelemiştik.
Bu dersimizde sıcaklık, katalizör ve temas yüzeyinin tepkime hızına nasıl etki ettiğini inceleyeceğiz arkadaşlar. Ve sıcaklıkla başlıyorum.
Sıcaklık arttığı zaman biliyoruz ki taneciklerin kinetik enerjisi artar, kinetik enerjisi artan tanecikler daha çok çarpışırlar, daha çok çarpışınca etkin çarpma sayısı ihtimali artar.
Etkin çarpma sayısı arttığı zaman da tabii ki tepkime hızı artar diyebiliriz. Yan tarafta bir grafiğimiz var grafikte bir eşik enerjisiyle iki tane sıcaklık görüyorum.
Sıcaklığımız mutlak sıcaklık, sorularda karşımıza gelir. Hangi sıcaklığın daha büyük olduğu sorulur. T2 mi daha büyük T1 mi?
Nasıl ulaşırım sonuca?
Şöyle yapabiliriz tepe noktalarından aşağıya doğru bir çizgi çektiğimde, kinetik enerjilerine ulaşmış olurum.
Bakın T1 sıcaklıklığındaki kinetik enerji T2 sıcaklığındaki kinetik enerji.
Mutfak sıcaklıkla kinetik enerji doğru orantılı olduğu için o zaman derim ki T2 sıcaklığındaki kinetik enerji daha büyük olduğu için T2 sıcaklığı T1 den daha büyüktür diyebilirim veya eşik enerjisini aşan tanecik sayısına bakabilirsiniz.
Eşik enerjisi neydi?
Tepkimenin gerçekleşmesi için gereken minimum enerji diye de hatırlatıyorum.
Eşik enerjisini aşan tanecik sayısı, bakın T1 sıcaklığında grafiğin altında kalan alan.
T2 sıcaklığına bakıyorum. T2 sıcaklığında ise daha fazla, gördüğünüz gibi. T1'i de kapsıyor çünkü.
Bu sefer diyeceksiniz ki eşik enerjisini aşan tanecik sayısıT2de daha büyük olduğu için daha çok madde geçmiş eşik enerjisine.
Çünkü sıcaklığı yüksekmiş diye düşünüp de T2 T1den büyüktür sonucuna ulaşabilirsiniz.
Ve bir boşluğumuz var hemen dolduralım.
Sıcaklık değişimi eşik enerjisini ve tepkimenin izlediği yolu değiştirmez diyebiliriz. Sıcaklık tepkimenin izlediği yolu değiştirmez arkadaşlar ama katalizör değiştirir ve katalizöre geçiyoruz.
Tepkimenin izlediği yolu değiştirir diyerek başlayabilirim, değiştirir. Az sonra göreceğiz onu da grafiklerimizde. Katalizörü ikiye ayırıyoruz: Negatif katalizör ve pozitif pozitif katalizör olmak üzere. Negatif katalizör, inhibitör.
İnhibitörler tepkimeyi yavaşlatır.
Pozitif katalizörler ise tepkimeyi hızlandırır.
Aslında bizim işimiz negatif katalizörle yani inhibitörle değil.
İnhibitörün tanımını ve yaptığı etkiyi bilseniz yeterli.
Bizim tepkimelerde kullandığımız pozitif katalizördür arkadaşlar.
Yani tepkimeyi hızlandıracak katalizörle bizim işimiz.
Peki pozitif katalizör tepkimeyi nasıl hızlandırıyor?
Şöyle söyleyebilirim, hemen grafiğime bakıyorum. Yeşille çizdiğim grafik katalizörsüz bir tepkime, kırmızı ile çizdiğim katalizörlü bir tepkime, mavi ile çizdiğim de katalizörlü bir tepkime. Hemen gözüme ne çarpıyor?
ΔH değişmemiş, demek ki katalizör ΔH'ı değiştirmez, bu bir.
İkincisi, ne yapmış?
Katalizör ileri aktivasyon enerjisini ve geri aktivasyon enerjisini düşürmüş arkadaşlar yani bakın kırmızı ve mavide aktivasyon enerjileri en başa göre baya bir düşük.
O zaman şöyle diyebilirim, pozitif katalizör aktivasyon enerjisini düşürür diyebilirim.
Grafiğin üzerine çizmedim çok karışmasın diye.
Şimdi aktivasyon enerjisi düşerse, tepkimenin gerçekleşmesi için gerekli olan enerji düşmüş oluyor ve düşük enerjiye sahip tanecik sayısı daha fazla olduğu için çarpma sayısı artar, çarpma sayısı artınca yine aynı şekilde etkin çarpma sayısı artar arkadaşlar, bu arttığı için de tepkime hızı artar diyebilirim.
Geliyorum ikinci grafiğime. Burada iki tane eşik enerjisi var ve bize yine sorularda hangi eşik enerjisinin katalizörlü olduğu sorulur.
Burada da eşik enerjisini aşan tanecik sayısına bakabilirsiniz.
E1de eşik enerjisini aşan tanecik sayısı bu kadarken E2'ye geldiğimde eşik enerjisini aşan tanecik sayısının daha da fazla olduğunu görüyorum.
Bu bana neyi gösterir?
E2'nin katalizörlü bir tepkime olduğunu gösterir yani E2 katalizör kullanıp da elde ettiğim bir eşik enerjisidir diyorum. Evet yan taraftaki bilgilerimize bir bakalım, boşluklarımızı dolduralım.
Pozitif katalizör ileri ve geri tepkime hızını aynı miktarda artırır. Aktifleşmiş kompleksin türünü değiştirir.
Şimdi aktifleşmiş kompleksimiz neredeydi?
Katalizörsüz tepkimede en tepe noktasında, katalizörlülerde de aynı şekilde.
Bakın şimdi en yukarıdaydı yeşille gösterdim.
Tepkimede aktifleşme enerjisi düştü, o zaman ne oldu?
Bu sefer bakın elimdeki maddenin, aktifleşmiş kompleksimin enerjisi düştü.
Enerjisi düştüyse o zaman türü değişmiştir.
Katalizör aktifleşmiş kompleksin türünü değiştirir diyorum. Önemli, katalizör başlamayacak bir tepkimeyi başlatamaz.
Kesinlikle tepkimenin başlaması lazım ki katalizörümüz tepkimeyi hızlandırsın. Basamak sayısını artırabilir veya azaltabilir, burada mavi ile çizdiğim grafikte görebiliyorum. Tek basamaklı bir tepkimem var, basamak sayısını nasıl görüyorduk?
Kaç tane tepe noktası varsa o kadar basamağımız vardı.
Bir basamaklı. Katalizör ekledim, yine bir basamaklı, mavi ile çizdiğim ise katalizör ekliyorum iki tane basamak görebiliyorum.
Basamak sayısını arttıradabilir azaltadabilir diyoruz.
Katalizör tepkimeye girer ve bir değişikliğe uğramadan çıkar arkadaşlar, bir değişikliğe uğramadan çıkar.
Ve net tepkimede bulunmazlar diye de notumu düşüyorum.
Şimdi iki tane tepkimem var, bu tepkimelerde ara ürünü de hatırlamış olalım.
Ara ürünü bulalım ve katalizörü bulalım.
Arkadaşlar ara ürün neydi?
Ara ürün önce tepkimede oluşur sonra harcanırdı. Bakın Z hemen sırıtıyor.
Z oluşmuş sonra harcanmış.
Ara ürünümüz Z.
Katalizöre geldiğimiz zaman tepkimeye girmesi lazım sonra çıkması lazım. Gördüğünüz gibi X.
İlk önce girmiş sonra çıkmış. Yalnız bir sorun var bunların sayıları aynı değil, yani ben bu tekmeyi topladığım zaman her X de toplam tepkimede bulunur.
Yalnız katalizör gibi ara ürünün de net tepkimede bulunmaması lazım.
O zaman ne yaparım?
2X, demek ki aşağıdaki tepkimeyi da toplayalım arkadaşlar, iki tane X bakın bunlar birbirini götürür ikiyle çarptığımız zaman.
Z'ler de birbirini götürür.
O zaman kalanları yazıyorum, iki tane A artı iki tane Y, net tepkimemi yazıyorum.
Yukarıdan bir tane T gelir, aşağıdan iki tane B gelir.
Net tepkimem de bu şekildedir diyorum.
Geliyorum katalizörün sonlarına doğru.
Homojen katalizör ve heterojen katalizör kavramına. Tepkimeye giren maddelerle aynı fiziksel haldeyse benim katalizörüm, katalizörü okun üzerine yazıyoruz genellikle, Klor burada katalizör olarak kullanılmış.
Tepkimeye girene bakıyorum, aynı fiziksel haldeler.
O zaman diyorum ki homojen katalizördür.
Katalizörüme bakıyorum, katalizöre baktığımda tepkime girenlerle farklı fiziksel halde ise o zaman heterojen katalizör diyorum. Ve geçiyorum temas yüzeyine.
Temas yüzeyi arkadaşlar, heterojen tepkimelerde karşımıza çıkar özellikle katılarda zaten bahsediyoruz. Temas yüzeyi arttığı zaman etkin çarpma sayısı artar ve bu şekilde tepkime hızı artar diyebilirim.
Bir örneğim var, pudra şekeri, toz şeker ve küp şekeri örnek olarak aldım.
Suda çözünme hızlarına bakıyorum. Kimin temas yüzeyi daha fazla?
Tabii ki pudra şekerinin.
Çözülme hızı o zaman, temas yüzeyi fazla olduğu için, pudra şekerinin daha fazladır.
Sonra toz şeker gelir, temas yüzeyinden dolayı.
Temas yüzeyi en az olan küp şeker de en son gelir diyoruz ve dersimizi bu şekilde bitiriyoruz bundan sonraki derste görüşmek üzere, hoşça kalın.
