Kimyasal Tepkimelerin Hızına Etki Eden Faktörler

Kimyasal tepkimelerin hızına etki eden faktörleri incelerken tepkimelerin homojen ya da heterojen olarak gerçekleştiğini bilmek önemlidir. Örneğin bir metalin asitte çözünmesi heterojen bir tepkimedir ve metali toz hâline getirip tepkimeye sokmak tepkime hızını artıracaktır.

Tepkime hızına etki eden faktörleri aşağıdaki gibi sıralayabiliriz:

1-) Tepkimeye giren maddelerin (reaktiflerin) türü

2-) Tepkimeye giren maddelerin derişimleri

3-) Sıcaklık

4-) Katalizör

Şimdi kısaca bu maddeleri açıklayalım.

1-) Tepkimeye Giren Maddelerin(Reaktiflerin) Türü

İyon yapılı maddeler arasındaki tepkimelerin hızlı gerçekleşmesi beklenir. Örneğin zıt yüklü iyonların birbirini çekmesiyle sonuçlanan tepkimeler en hızlı gerçekleşen kimyasal tepkimelerdendir. Bu tür tepkimelerde iyon yükü arttıkça tepkime hızı da artar. Tepkimeye giren moleküllerdeki bazı bağların kopması ve yeni bağların oluşması şeklinde gerçekleşen tepkimeler yavaş gerçekleşir. Bir tepkimede kopacak ve yeni oluşacak bağ sayısı arttıkça tepkime hızı azalır.

2-) Tepkimeye Giren Maddelerin Derişimleri

Tepkimelerin hız ifadeleri deneysel verilerle bulunur. Tepkimeye girenlerin derişimleri değiştirilerek ve buna bağlı olarak da tepkime hızındaki değişimden yararlanarak genel hız ifadesi oluşturmak mümkündür. Kimyasal bir tepkimede deneysel olarak belirlenen hız ifadesinde hız sabiti k’nin değeri, tepkimeye giren maddelerin derişimleri değişse bile sıcaklık değişmediği sürece sabit kalır.

3-) Sıcaklık

Sıcaklık artışı ile hem endotermik hem de ekzotermik tepkimelerin hızları artar. Çünkü sıcaklık yükselmesiyle moleküllerin hareketi daha da hızlanır. Birim zamandaki moleküllerin toplam çarpışma sayısı artar ve dolayısıyla etkin çarpışma sayısı artar.

4-) Katalizör

Kimyasal tepkimelerin, enerji ve zaman tasarrufu açısından hızlı gerçekleşmesi istenir. Bazı durumlarda da sıcaklığı yükseltmeden veya derişimi artırmadan tepkimenin hızlandırılması gerekebilir. Örneğin ekzotermik tepkimelerde sıcaklığın artırılması ürün veriminin düşük olmasına yol açabilir. Öyleyse sıcaklığı yükseltmeden hızı artırmanın başka bir yolu olmalıdır. İşte bu işi yapan maddeler katalizörlerdir. Kimyasal tepkimelerin bazıları yüksek verimle ilerlemekle birlikte çok yavaş olduklarından ekonomik açıdan uygulanabilir değildir. Bazı tepkimelerde de ürünün kalitesini artırmak amacıyla tepkimenin hızını yavaşlatmak gerekebilir. Bu amaçlarla hızı artıran maddeler katalizörler, hızı azaltan maddeler ise inhibitörlerdir. Bir reaksiyonda reaktiflerden ürünlere alternatif bir yol oluşturarak tepkimenin, aktifleşme enerjisi daha düşük bir mekanizma üzerinden yürümesini sağlayan, böylelikle hızı artıran maddelere katalizör denir.

Katalizörlerin tepkime üzerine yapacağı etkiler oldukça fazladır. Katalizörlerle ilgili aşağıdaki genellemeleri yapabiliriz:

• Tepkime hızını artırır.

• İstenilen bir ürünü verecek şekilde tepkimeyi yönlendirir.

• Tepkimenin ΔH değerini etkilemez.

• Tepkimenin daha düşük enerjili bir yol (mekanizma) izlemesini sağlar. Tepkime sonunda değişmeden çıkar.

• Katalizör net eşitlikte yer almaz.

• Hız sabiti k’yi değiştirir.

Kaynak = MEB