‹çindekiler - Anadolu Üniversitesi

9. Ünite - Kimyasal Kinetik
231
‹zolasyon Yöntemi
Farkl› reaktantlar içeren bir kimyasal reaksiyonun h›z eflitli¤i genel olarak,
d ⎡
− ⎣⎢ A⎤
⎦⎥ =
m n p
k[ A] [ B] [ C]
(9.22)
dt
fleklinde verilebilir. Bu reaksiyondaki A, B ve C maddelerinin deriflimlerinden B ve
C’nin deriflimleri afl›r› derecede artt›r›l›rsa, [B] ve [C]’nin deriflimleri [A]’n›n yan›nda
sabit kalaca¤›ndan, yeni bir h›z sabiti olan k'; k'=k [B] n [C] p fleklinde elde edilir. Buna
göre yeni h›z eflitli¤i,
d ⎡
− ⎣⎢ A⎤
⎦⎥ = ′
m
k [ A]
dt
flekline dönüflür. Bu eflitlikten de kolayca görülebilece¤i gibi reaksiyonun tek reaktanta
ba¤l› olarak derecesi m olur. S›ras›yla A ile C ve A ile B maddelerinin deriflimleri
afl›r› tutularak, B reaktant›yla ilgili n ve C reaktant›yla ilgili p k›smi dereceleri
bulunur. Böylece temel reaksiyonun toplam derecesi k›smi derecelerin toplanmas›yla
belirlenir. Bu yöntemle yalanc› (pseudo) dereceden reaksiyonlar incelenebilmektedir.
HIZ Efi‹TL‹KLER‹N‹N YORUMLANMASI
Bu bölümde, önerilen bir reaksiyon mekanizmas› ile h›z eflitliklerinin nas›l aç›kland›¤›
üzerinde durulacakt›r.
Basit Reaksiyonlar
Basit, tek moleküllü bir reaksiyonun h›z eflitli¤i reaksiyona giren maddelere göre
birinci derecedendir.
d ⎡A⎤
A → D
⎣⎢ ⎦⎥ =− k ⎡A⎤
dt ⎣ ⎢ ⎦⎥
Burada; D, ürün veya ürünleri göstermektedir. A’n›n bozunma h›z› onun molar deriflimiyle
orant›l›d›r.
Basit, iki moleküllü ikinci dereceden bir reaksiyonun h›z eflitli¤i ise,
A + B → D
fleklinde verilir.
Ard›fl›k Reaksiyonlar
Bu tür reaksiyonlarda, ara basamaklarda k›smen karars›z bileflikler oluflur. Reaksiyon
kararl› ürün olufluncaya kadar devam eder. Radyoaktif maddelerden uranyumun
bozunmas›, bu tip reaksiyonlara en iyi örnek olarak verilebilir.
k
1 2
A⎯⎯→B⎯⎯
→D
d ⎡A⎤
Bu reaksiyon için, A reaktant›n›n bozunma h›z› ⎣⎢ ⎦⎥ =− k ⎡A⎤
olarak verilirken,
1
dt ⎣ ⎢ ⎦⎥
A’n›n deriflimi [A]=[A]o e–kt olur. Ara ürün durumundaki [B]’nin derifliminin zamanla
de¤iflimi ise,
d ⎡B⎤
⎣⎢ ⎦⎥ = k1[ A] − k2[ B]
dt
fleklinde yaz›labilir. Bu eflitlikte [A] yerine efliti yaz›larak ve [B] o =0 al›n›p eflitlik B'ye
göre çözümlenirse,
k
[ B] =
1
[ A]
−
−
( − kt −kt
1 2
o
e e
k k
)
2 1
k
d ⎡A⎤
⎣⎢ ⎦⎥ =− k ⎡A⎤
B
dt ⎣ ⎢ ⎦⎥ ⎡ ⎤
⎣⎢ ⎦⎥