2.8
Bir reaksiyonun hız yasası, bir reaktan konsantrasyonu ile reaksiyon hızı arasındaki ilişkiyi bir hız sabiti olan 'k' cinsinden tanımlar.
Hız sabiti, Arrhenius denklemi aracılığıyla reaksiyona giren moleküllerin çarpışması, yönelimi ve aktivasyon enerjisi ile ilgili sıcaklık ve kinetik parametreler arasındaki ilişkiyi tanımlar. 'A', Arrhenius faktörü veya frekans faktörü olarak adlandırılan bir sabittir. 'E', mol başına joule cinsinden ölçülen aktivasyon enerjisini, gaz sabitini ve Kelvin cinsinden sıcaklığı entegre eden üstel bir faktördür.
Parametrelerin sıcaklık bağımlılığı, reaksiyona giren moleküllerin kimyasal bir reaksiyonu başlatmak için doğru yönde yeterli enerji ile çarpışması gerektiğini belirten çarpışma modeli ile açıklanabilir.
Frekans faktörü iki bileşenden oluşur: çarpışma frekansı ve oryantasyon faktörü. Çarpışma frekansı, birim zamandaki moleküler çarpışma sayısıdır, oryantasyon faktörü ise olumlu bir oryantasyon ile çarpışma olasılığını tanımlar.
Yine de, çarpışmaların sadece küçük bir kısmı bir reaksiyona yol açar. Bunun nedeni, reaksiyona giren moleküllerin ürünlere dönüşmek için aktivasyon enerjisi adı verilen bir enerji bariyerini aşması gerektiğidir.
Yalnızca yeterli kinetik enerji ile çarpışan moleküller, geçiş durumu veya aktive edilmiş kompleks olarak adlandırılan yüksek enerjili bir ara ürüne dönüşmek için bağları bükmek, germek veya kırmak için yeterli potansiyel enerjiye sahip olacaktır. Kısa ömürlü, kararsız aktif kompleks, toplam enerjisi reaktanlarinkinden daha düşük olan kararlı ürünler oluşturmak için enerji kaybeder.
Arrhenius denklemindeki üstel faktör, ürünlerle sonuçlanan başarılı çarpışmaların oranını temsil eder. Sıcaklıktaki bir artış hem frekans faktörünü hem de üstel faktörü etkiler.
Yüksek sıcaklıklarda, moleküller daha hızlı, daha güçlü ve daha yüksek termal enerjilerle hareket eder ve bu da daha uygun çarpışmalara yol açar.
Çoğu reaksiyon için, bir sıcaklık artışı daha yüksek frekans ve üstel faktörlerle sonuçlanır, bu da hız sabitinde bir artışa yol açar ve sonuç olarak hızlandırılmış bir reaksiyon hızına dönüşür.
Arrhenius denklemi,
Birçok kimyasal reaksiyon için aktivasyon enerjisi ile hız sabiti k arasında ilişki kurar.
Bu denklemde R, 8,314 J/mol·K değerine…
Telif hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.