1 ARRHENIUS ETL HIZLANDIRILMI KARARLILIK 1 2 Reaksiyon

1 ARRHENIUS EŞİTLİĞİ HIZLANDIRILMIŞ KARARLILIK 1

2 Reaksiyon hızlarının zamana bağlı değişimi Arrhenius eşitliği ile açıklanır. Herhangi bir sıcaklıktaki reaksiyon hız sabiti k aşağıdaki şekilde hesaplanır: k= -Ea/RT A. e

3 Eğer bir sıcaklıktaki k değeri biliniyorsa, bir başka sıcaklıktaki k değeri aynı molekül için nasıl hesaplanabilir? k= -Ea/RT A. e

4 -Ea/R. T 1 A. e k 1 = -Ea/R. T 2 k 2 = A. e -Ea/R. T 1 A. e k 1 = -Ea/R. T 2 k 2 A. e

5 -Ea/R. T 1 A. e k 1 = -Ea/R. T 2 k 2 A. e k 1/k 2= -Ea/R. T 1 Ea/R. T 2 e. e = (Ea/R. T 1) (Ea/R. T 2)e (Ea. T 1/R. T 1. T 2) – (Ea. T 2/R. T 1. T 2) e = (Ea. T 1–Ea. T 2)/R. T 1. T 2 =e

6 (Ea. T 1–Ea. T 2)/R. T 1. T 2 e k 1/k 2= ln(k 1/k 2)=(Ea. T 1–Ea. T 2)/R. T 1. T 2 Ea. (T 1–T 2) ln(k 1/k 2) = R T 1. T 2

7 Soru 1. derece reaksiyon kinetiğine göre parçalanan bir etkin madde 100 o. C’de 1 saatte etkinliğini % 30 kaybediyor. Aynı etkin madde 110 o. C’de 20 dakikada etkinliğini % 23. 7 kaybediyor. Acaba bu etkin madde oda sıcaklığında ne kadar zamanda etkinliğinin % 10’unu kaybeder? NOT: Oda sıcaklığı = 25 o. C

8 Acaba bu etkin madde oda sıcaklığında ne kadar zamanda etkinliğinin % 10’unu kaybeder? = Son kullanma tarihi / Raf ömrü

9 hız değişmezleri - yöntem 1 Birinci derece hız değişmezi denklemi -kt Ao. e At = -kt At/Ao = e log(At/Ao) = -kt. loge k = log(Ao/At)/t. loge

10 k = log(Ao/At)/t. loge 1/loge = 2. 303 k = 2. 303 log(Ao/At)/t k 100 = 2. 303 log(100/70)/60 dk k 100 = -3 5. 945 x 10 = 0. 006 -1 dk

11 k = log(Ao/At)/t. loge 1/loge = 2. 303 k = 2. 303 log(Ao/At)/t k 110 = 2. 303 log(100/76. 3)/20 dk k 110 = 0. 01352 = 0. 014 -1 dk

12 hız değişmezleri - yöntem 2 Birinci derece hız değişmezi denklemi -kt Ao. e At = -kt At/Ao = e ln(At/Ao) = -kt ln(Ao/At) = kt k = ln(Ao/At)/t

13 k = ln(Ao/At)/t k 100 = ln(100/70)/60 dk -3 -1 k 100 = 5. 944 x 10 = 0. 006 dk k 110 = ln(100/76. 3)/20 dk -1 k 110 = 0. 01352 = 0. 014 dk

14 Ea (T 1–T 2). ln(k 1/k 2) = R T 1. T 2 Ea (100– 110). ln(k 100/k 110) = 1. 987 100. 110 o. K = 273 + o. C

15 Ea (100– 110). ln(k 100/k 110) = 1. 987 100. 110 Ea (373– 383). ln(0. 006/0. 014) = 1. 987 373. 383 Ea = 24051 kal/mol

em nt yö Ea (T 1–T 2) ln(k 1/k 2) =. R T 1. T 2 24051 (373– 298). ln(k 100/k 25) = 1. 987 373. 298 ln(k 100) - ln(k 25) = 8. 167 ln(0. 006) - 8. 167 = ln(k 25) = -6 13. 283 k 25 = 1. 7 x 10 16

em nt yö Ea (T 1–T 2) ln(k 1/k 2) =. R T 1. T 2 24051 (383– 298). ln(k 110/k 25) = 1. 987 383. 298 ln(k 110) - ln(k 25) = 9. 014 ln(0. 014) – 9. 014 = ln(k 25) = -6 13. 283 k 25 = 1. 7 x 10 17

18 Soru 1. derece reaksiyon kinetiğine göre parçalanan bir etkin madde 100 o. C’de 1 saatte etkinliğini % 30 kaybediyor. Aynı etkin madde 110 o. C’de 20 dakikada etkinliğini % 27. 3 kaybediyor. Acaba bu etkin madde oda sıcaklığında ne kadar zamanda etkinliğinin % 10’unu kaybeder? NOT: Oda sıcaklığı = 25 o. C

19 k = ln(Ao/At)/t k 25 = ln(100/90)/t%90 = -13. 283 ln(100/90)/e t%90 = 61. 86 dakika