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:

1. Tepkimeye giren maddelerin türü,
2. Derişim,
3. Sıcaklık,
4. Katalizör

olarak sıralanabilir.