Bir kimyasal tepkimede bağ oluşturan elektronların enerji soğurmasıyla bağ parçalanır. Bu durum yeni bağların oluşmasını mümkün kılar ve enerji açığa çıkar. Bir bağın parçalanması için gerekli olan enerji yeni bir bağın oluşmasında açığa çıkan enerjiden daha az olduğunda, bu tepkimeye ekzotermik (ısı veren) tepkime, tersi olduğundaysa endotermik (ısı alan) tepkime denir.
Tepkime kabı
Reaktör de denir. Laboratuvarlarda veya kimya sanayiinde kimyasal tepkimelerin gerçekleştiği kap veya cihazlara denir. Genellikle cam, paslanmaz çelik veya kimyasal maddelerden etkilenmeyen herhangi bir alaşımdan yapılmışlardır.Tepkime ısısı
Bir kimyasal tepkimede bütün maddeleri aynı sıcaklıkta tutabilmek için tepkime sistemine eklenmesi veya sistemden uzaklaştırılması gereken ısı miktarıdır. Tepkime sisteminin içinde bulunduğu kabın basıncı sabit tutulduğunda ölçülen tepkime ısısı aynı zamanda entalpi olarak bilinen termodinamik nitelikteki değişimi, yani tepkime sonucunda oluşan ürünlerin entalpisiyle tepkimeye girenlerin entalpisi arasındaki farkı gösterir. Böylece sabit basınçta tayin edilen tepkime ısısı DH sembolüyle gösterilen tepkime entalpisidir. DH negatif olduğunda tepkime ekzotermik, tersi durumdaysa tepkime endotermiktir.Mesela, :H2 + Cl2 → 2HCl + 44 kkal
tepkimesinde tepkimeye giren H2 ve Cl2 moleküllerinde iki atomu bir arada tutan bağların koparılması enerji ister. Bu enerji sağlandığında atomlar arasındaki bağlar kopar ve atomlar yeni düzenlemeye girerek yeni bağlar (HCl bağları) oluştururken dışarıya enerji verilir. Bu tepkimede dışarı verilen enerji daha önce alınan enerjiden fazla olduğundan neticede dışarıya enerji verilmiş olur (ekzotermik tepkime). Buna karşılık;
:H2 + I2 + 12,4 kkal → 2HI
tepkimesinde alınan enerji verilen enerjiden fazla olup bu tepkime de endotermik tepkime olur.
Tepkime hızı
Tepkime hızı birim zamanda dönüşen madde miktarı anlamına gelir. Tepkime hızlarını karşılaştırabilmek için birim zamanda, birim hacimde değişen mol sayısı, yani derişim değişimi esas alınır. Bu durumda tepkime hızı (TH), birim zamanda madde derişimindeki değişim olarak ifade edilir.Mesela; :2NOCl(g) → 2NO + Cl2
tepkimesinde hız, NOCl, NO ve Cl2 derişimleri için ayrı ayrı yazılabilir. Tepkimeye giren NOCl yönünden tepkime hızı (TH1);
:TH1 = NOCl derişimdeki azalma / zaman aralığı
olarak tanımlanır. Buna göre NOCl ne kadar hızlı azalıyorsa, tepkime o kadar hızlı gerçekleşiyor demektir. Oluşan azot monoksit ve klora göre de;
:TH2 = NO derişimdeki artma / zaman aralığı
:TH3 = Cl2 derişimdeki artma / zaman aralığı
olarak yazılır.
Tepkime denklemine göre 2 mol NOCl'den 2 mol NO ve 1 mol Cl2 oluştuğuna göre;
:TH1 = TH2 = 2 TH3 olur.
Bir tepkimenin oluşması çarpışma teorisiyle izah edilir. Bu teoriye göre tepkime verecek tanecikler (molekül, atom veya iyon) mutlaka çarpışmalıdırlar. Ancak tepkime vermeleri için çarpışmaları da yetmez. Tepkime ancak moleküllerin uygun doğrultuda çarpışmaları ve ilaveten taneciklerin belirli bir enerjide olmalarıyla gerçekleşir. Tepkimenin gerçekleşmesi için taneciklerin sahip olmaları gereken minimum enerjiye eşik enerjisi denir.
Eşik enerjiye sahip tanecikler çarpıştığında moleküller birbiri içine girer ve atomlar yeni bir düzenlemeye girebilecek biçimde karmaşık hale gelir. Bu arada taneciklerin hızı yani kinetik enerjisi azalır, potansiyel enerji de en yüksek seviyesine ulaşır. Yüksek potansiyel enerjili bu karmaşık hale aktifleşmiş kompleks adı verilir. Aktifleşmiş kompleksin enerji seviyesine varmak için gerekli enerjiye aktifleşme enerjisi denir.
Bir tepkimenin hızına tesir eden faktörleri: olarak sıralanabilir.
Ayrıca bakınız
- Entalpi
Kaynaklar
* Vikipedi