REAKSIYON HIZINI ETKILEYEN 5 FAKTÖR - KIMYA - 2025

Bir kimyasal reaksiyonun hızı, reaktan olarak adlandırılan maddelerin, ürün adı verilen diğer maddelere dönüşme hızıdır. Hızı etkileyen faktörler birkaç olabilir; reaktiflerin doğası, partikül boyutu, maddelerin fiziksel durumu …

Reaktantlar, birbirleriyle çarpışan veya çarpışan atomlar veya moleküller olabilir ve aralarındaki bağların bozulmasına neden olur. Kırılmanın ardından yeni bağlar oluşturulur ve ürünler oluşur.

Reaksiyona giren maddelerden en az biri, ürünü tamamen oluşturan reaksiyonda tamamen tüketilirse, reaksiyonun tamamlandığı ve yalnızca bir yönde ilerlediği söylenir.

Bazı durumlarda, oluşan ürünler tekrar çarpışır ve bağlarını kopararak yeniden organize olur ve yeniden reaktan haline gelir. Buna ters tepki denir.

Her iki reaksiyon farklı hızlarda gerçekleşir, ancak ileri reaksiyonun hızı ters reaksiyonun hızına eşit olduğunda, kinetik bir denge kurulur, bu da reaksiyonun dengede olduğu anlamına gelir.

Bir reaksiyonun hızını etkileyen faktörler

Her kimyasal reaksiyon, hızının hızlı veya yavaş geçmesine neden olan bir dizi faktöre tabidir. Saniyeler içinde gerçekleşen patlamalar gibi reaksiyonları ve açıkta söndürülen bir demir çubuğun oksitlenmesi gibi biraz daha uzun süren reaksiyonları buluyoruz.

Bir kimyasal reaksiyonun hızını etkileyen bu faktörler şunlardır:

Madde partikül boyutu

Aynı zamanda bir temas yüzeyi olarak da bilinir. Maddeler geniş bir temas yüzeyine sahipse, yani çok kompaktsa, reaksiyon, temas yüzeyinin küçük olduğu zamana göre daha yavaştır.

Alka seltzer'in tablet ve Alka seltzer'in toz halinde reaksiyonu buna bir örnektir. Alka seltzer, sodyum bikarbonat, kalsiyum fosfat ve sitrik asit ile asetil salisilik asit karışımıdır.

Maddeler atomik türlerse, atomun boyutu ve son seviyesindeki elektron sayısı nedeniyle reaktivitelerinde de bir değişiklik gösterirler.

Bundan dolayı sodyum (Na), kalsiyum (Ca) ile karşılaştırıldığında suyla şiddetli bir şekilde reaksiyona girer. Benzer şekilde, demir (Fe), reaksiyonu çok daha yavaş olan kurşuna (Pb) kıyasla, ortam havasında bulunan su buharının etkisiyle kolayca oksitlenir.

İyonik türler, nötr türleriyle karşılaştırıldığında çok yüksek bir reaktiviteye (düşük reaksiyon hızlarına) sahiptir. Bu nedenle, Mg + 2, Mg'den daha reaktiftir.

Maddelerin fiziksel durumu

Reaktiflerin toplanma durumu da reaksiyon hızını etkiler. Katı halde, parçacıklar (atomlar) birbirine çok yakındır, bu nedenle aralarındaki hareketlilik çok azdır ve çarpışmalar çok yavaştır.

Sıvı halde parçacıklar daha fazla hareketliliğe sahiptir, bu da reaksiyonları katı hale göre daha hızlı hale getirir.

Gaz halinde, reaktif partikülleri arasındaki büyük ayrım sayesinde reaksiyon çok daha yüksek bir hıza sahiptir.

Bir maddenin reaksiyon hızını arttırmak için, suda çözünebilir, böylece moleküller çözünebilir ve aralarındaki hareketlilik artar.

Reaktif konsantrasyonu

Bir maddenin konsantrasyonu, belirli bir hacimde bulunan parçacıkların (atomlar, iyonlar veya moleküller) sayısını ifade eder.

Kimyasal bir tepkimede çok fazla parçacık varsa aralarındaki çarpışma sayısı çok yüksek olacağı için tepkimenin hızı da yüksek olacaktır.

Reaktanların konsantrasyonu ne kadar yüksek olursa, ürün oluşumunun reaksiyon hızı o kadar yüksek olacaktır.

Sıcaklık

Reaktiflerden oluşan bir sistemde, onu oluşturan tüm parçacıklar hareket halindedir, katı maddelerdeki gibi titreşir veya sıvılar ve gazlar durumunda hareket eder.

Her iki durumda da sırasıyla titreşim E ve kinetik E gözlenir. Bu enerjiler, sistemin bulunduğu sıcaklıkla doğru orantılıdır.

Sistemin ısısı arttıkça maddelerin moleküler hareketleri de artar.

Aralarındaki çarpışmalar, bağların kopmasına ve oluşumuna neden olacak kadar güçleniyor, aktivasyon enerjisi Ea olan engelin üstesinden geliyor.

Sistemin sıcaklığı arttıkça, reaktivite artar ve reaksiyon hızı düşer, dolayısıyla daha hızlıdır.

Katalizörler

Bir kimyasal reaksiyonu etkileyen, reaksiyon hızını artıran veya yavaşlatan kimyasal maddelerdir. Ana özelliği kimyasal reaksiyona katılmaması, yani reaksiyon sonunda sistemden izole edilebilmesidir.

Bir örnek, doymamış bir organik bileşiğin katalizör olarak lityum alüminyum hidrit ile hidrojenasyonudur:

CH3 - CH = CH - CH3 + H2 CH3 - C2 - CH2 - CH3

Kimyasal bir denklemde, katalizör, reaksiyonun yönünü gösteren okun üzerine yerleştirilir.

Kimyasal bir reaksiyonda, hem katalizör hem de reaktanlar aynı fiziksel durumda olmayabilir, bu tip sistem "heterojen" olarak bilinir.

Bunlara temaslı katalizörler denir. "Homojen" katalizörler, reaktanların aynı fiziksel durumuna sahip olanlardır ve taşıma olarak adlandırılırlar.

Referanslar

1. Levine, I. Fizikokimya. vol.2. McGraw-Hill 2004
2. Capparelli, Alberto Luis Temel fizikokimya. E-Kitap.
3. Fernández Sánchez Lilia, Corral López Elpidio, ve diğerleri (2016) Kimyasal reaksiyonların kinetiği. Kurtarılan: zaloamati.azc.uam.mx.
4. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. Kimyasal Reaksiyon Hızını Etkileyen Faktörler. Kurtarıldı: thinkco.com.