Tepkime Hızına Etki Eden Faktörler
Kimyasal tepkimelerde hızı kontrol altında tutmak, istikrarlı ve istenen sonuçlara ulaşmak için son derece önemlidir. Örnek olarak, trafik kazalarında ölüm oranını azaltmak için hızlı bir gaz tahliyesine ihtiyaç duyulabilir. Kimyasal reaksiyonların hızını etkileyen faktörler şunlardır:
- Madde Cinsi
- Derişim
- Sıcaklık
- Katalizör
- Temas Yüzeyi
Derişim
Tepkime hızı, etkin çarpışma sayısına bağlıdır. Etkin çarpışma sayısını artıran faktörler, tepkime hızını artırır. Bu faktörlerden biri de tepkimeye giren maddelerin derişimidir.
Madde Cinsi
Kimyasal tepkimelerde giren maddenin cinsi, tepkimenin hızına etki eden en önemli faktördür. Giren maddenin cinsi ve kimyasal özellikleri; moleküller arasındaki bağın gücünü ve o bağı kırmak için gereken enerjiyi belirler. Giren maddenin tepkimeye girme isteğine göre tepkime hızı değişiklik gösterir.
Sıcaklık
Sıcaklık artışı, tanecikleri hızlandırır. Hızlanan tanecikler birbirleriyle daha fazla çarpışmaya başlarlar. Bu sayede sıcaklık artışı, taneciklerin çarpışma sayısını artırır ve bu da tepkimeyi hızlandırır. Sıcaklığın tepkime üzerindeki etkisi, Maxwell-Boltzmann dağılım eğrisi ile gösterilir. Aşağıdaki grafik, belirli bir kinetik enerjideki molekül sayılarını göstermektedir. Daha küçük olan tümsek, daha fazla molekülün daha hızlı hareket ettiği anlamına gelir.
Katalizör
Kimyasal bir tepkimeye dışarıdan eklenen ve tepkime sonucunda değişime uğramadan çıkan maddelere katalizör denir. Katalizörler tepkimeleri mekanizmalara böler ve tepkimenin hızını değiştirebilirler. Katalizörler net tepkime denkleminde okun üzerine yazılırlar.
Katalizörler iki çeşittir:
- Pozitif Katalizör: Tepkimeleri hızlandırır.
- Negatif Katalizör veya İnhibitör: Tepkimeleri yavaşlatır.
Katalizörlerin Genel Özellikleri:
- Katalizör, tepkime hız denkleminde “k” hız sabitini değiştirerek tepkime hızına etki eder.
- Her tepkimede katalizör kullanılmak zorunda değildir.
- Katalizör, aktifleşmiş kompleksin enerjisini düşürerek ileri ve geri aktifleşme enerjilerini aynı miktarda artırır veya azaltır.
- Katalizör, tepkimenin mekanizmasını değiştirir.
- Katalizörün tepkimenin entalpi değişimi üzerinde bir etkisi yoktur.
- Katalizörler tepkime sonunda eksilmeden veya herhangi bir yapısal değişikliğe uğramadan, girdikleri gibi çıkarlar.
Temas Yüzeyi
Temas yüzeyinin artması, etken maddeler arasındaki teması ve etkileşimi artırır. Bu nedenle tepkimenin hızına etki eder. Örneğin, çaya atılan toz şeker, küp şekerden daha çabuk çözünür. Daha fazla yüzey alanı, daha fazla etkileşim ve daha çok molekül kopmasına yol açar, bu da tepkimenin daha hızlı gerçekleşmesini sağlar.
Temas yüzeyinin artması, kimyasal tepkimelerin daha etkin ve hızlı bir şekilde gerçekleşmesine olanak tanır.