DESTEK OL

Kimyasal Kinetik - 50 Çözümlü Örnek

Toplam Soru: 50
Konu: Kimyasal Kinetik
Reaksiyon Hızı Kolay
1. Bir reaksiyonun hızı ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
a) Reaktantların derişimine bağlıdır
b) Sıcaklık arttıkça genellikle artar
c) Katalizör varlığında değişmez
d) Reaksiyonun doğasına göre değişir

Cevap:

c) Katalizör varlığında değişmez → Yanlış (katalizör reaksiyon hızını değiştirir)

Hız Yasası Kolay
2. A + 2B → C reaksiyonu için hız = k[A][B]² şeklindedir. Bu reaksiyonun toplam mertebesi nedir?
a) 1
b) 2
c) 3
d) 0

Cevap:

c) 3 → (1 + 2 = 3. mertebe)

Aktivasyon Enerjisi Arrhenius Denklemi Orta
3. Arrhenius denklemini yazarak aktivasyon enerjisinin tanımını yapınız.

Cevap:

Arrhenius denklemi: k = Ae^(-Ea/RT)

Aktivasyon enerjisi (Ea): Reaksiyonun gerçekleşmesi için aşılması gereken minimum enerji bariyeridir.

Yarılanma Süresi Orta
4. Birinci mertebeden bir reaksiyonun yarılanma süresi (t₁/₂) 25 dakikadır. Başlangıç derişimi 0.8 M olan bir maddenin 75 dakika sonraki derişimi nedir?

Cevap:

75 dakika = 3 yarılanma süresi (25×3)

Derişim: 0.8 M → 0.4 M → 0.2 M → 0.1 M

Son derişim = 0.1 M

Katalizör Orta
5. Katalizörler reaksiyon hızını nasıl değiştirir? Açıklayınız.

Cevap:

Katalizörler alternatif bir reaksiyon yolu sağlayarak aktivasyon enerjisini düşürürler. Böylece reaksiyon hızı artar. Katalizörler reaksiyon sonunda değişmeden kalır ve denge konumunu etkilemez.

Hız Sabiti Zor
6. Bir reaksiyonun hız sabiti 25°C'de 3.0×10⁻³ s⁻¹ ve 35°C'de 6.0×10⁻³ s⁻¹'dir. Aktivasyon enerjisini (Ea) hesaplayınız (R = 8.314 J/mol·K).

Cevap:

Arrhenius denklemi: ln(k₂/k₁) = (Ea/R)(1/T₁ - 1/T₂)

T₁ = 298 K, T₂ = 308 K

ln(6.0×10⁻³/3.0×10⁻³) = (Ea/8.314)(1/298 - 1/308)

ln(2) = (Ea/8.314)(0.003356 - 0.003247)

0.693 = (Ea/8.314)(0.000109)

Ea = 0.693 × 8.314 / 0.000109 ≈ 52,840 J/mol ≈ 52.8 kJ/mol

Reaksiyon Mekanizması Zor
7. Aşağıdaki mekanizma verilmiştir:
1. A + B → C (yavaş)
2. C + D → E (hızlı)
Toplam reaksiyonu ve hız yasasını yazınız.

Cevap:

Toplam reaksiyon: A + B + D → E

Hız yasası yavaş basamağa göre belirlenir: Hız = k[A][B]

(C ara ürün olduğu için hız yasasında görünmez)

Tepkime Hızı Orta
8. 2NO(g) + O₂(g) → 2NO₂(g) reaksiyonu için:
NO derişimi iki katına çıkarıldığında hız 4 katına,
O₂ derişimi iki katına çıkarıldığında hız 2 katına çıkıyor.
Hız yasasını yazınız.

Cevap:

NO için: 2ⁿ = 4 ⇒ n = 2 (ikinci mertebe)

O₂ için: 2ᵐ = 2 ⇒ m = 1 (birinci mertebe)

Hız yasası: Hız = k[NO]²[O₂]

Yarılanma Süresi Orta
9. Sıfırıncı mertebeden bir reaksiyonun yarılanma süresi ile başlangıç derişimi arasındaki ilişki nedir?

Cevap:

Sıfırıncı mertebe için yarılanma süresi: t₁/₂ = [A]₀/2k

Yarılanma süresi başlangıç derişimi ([A]₀) ile doğru orantılıdır.

Katalizör Orta
10. Homojen ve heterojen katalizör arasındaki farkları açıklayarak birer örnek veriniz.

Cevap:

Homojen katalizör: Reaktanlarla aynı fazdadır. Örnek: Asit katalizörlü esterleşme reaksiyonlarında H₂SO₄

Heterojen katalizör: Reaktanlardan farklı fazdadır. Örnek: Haber prosesinde demir katalizör

Hız Sabiti Zor
11. Bir reaksiyonun 300 K'de hız sabiti 2.5×10⁻⁴ s⁻¹, 320 K'de ise 1.2×10⁻³ s⁻¹'dir. Aktivasyon enerjisini (Ea) kJ/mol cinsinden hesaplayınız (R = 8.314 J/mol·K).

Cevap:

ln(k₂/k₁) = (Ea/R)(1/T₁ - 1/T₂)

ln(1.2×10⁻³/2.5×10⁻⁴) = (Ea/8.314)(1/300 - 1/320)

ln(4.8) = (Ea/8.314)(0.003333 - 0.003125)

1.5686 = (Ea/8.314)(0.000208)

Ea = 1.5686 × 8.314 / 0.000208 ≈ 62,700 J/mol ≈ 62.7 kJ/mol

Reaksiyon Mertebesi Orta
12. Aşağıdaki verilere göre A + B → C reaksiyonunun hız yasasını belirleyiniz:
Deney [A] (M) [B] (M) Hız (M/s)
1 0.10 0.10 2.0×10⁻⁴
2 0.20 0.10 4.0×10⁻⁴
3 0.20 0.20 8.0×10⁻⁴

Cevap:

1 ve 2. deneylerde [B] sabit, [A] 2 katına çıkınca hız 2 katına çıkıyor ⇒ [A]'ya göre 1. mertebe

2 ve 3. deneylerde [A] sabit, [B] 2 katına çıkınca hız 2 katına çıkıyor ⇒ [B]'ye göre 1. mertebe

Hız yasası: Hız = k[A][B]

k = Hız/([A][B]) = 2.0×10⁻⁴/(0.10×0.10) = 2.0×10⁻² M⁻¹s⁻¹

Yarılanma Süresi Orta
13. İkinci mertebeden bir reaksiyonun başlangıç derişimi 0.40 M'dir. Hız sabiti 0.80 M⁻¹s⁻¹ ise yarılanma süresi nedir?

Cevap:

İkinci mertebe yarılanma süresi: t₁/₂ = 1/(k[A]₀)

t₁/₂ = 1/(0.80 × 0.40) = 1/0.32 = 3.125 s

Aktivasyon Enerjisi Zor
14. Aktivasyon enerjisi 75 kJ/mol olan bir reaksiyonun hız sabiti 25°C'de 3.2×10⁻⁴ s⁻¹'dir. 35°C'deki hız sabitini hesaplayınız (R = 8.314 J/mol·K).

Cevap:

ln(k₂/k₁) = (Ea/R)(1/T₁ - 1/T₂)

T₁ = 298 K, T₂ = 308 K, Ea = 75,000 J/mol

ln(k₂/3.2×10⁻⁴) = (75,000/8.314)(1/298 - 1/308)

ln(k₂/3.2×10⁻⁴) = 9020.9 × 0.000108 ≈ 0.974

k₂/3.2×10⁻⁴ = e^0.974 ≈ 2.648

k₂ ≈ 2.648 × 3.2×10⁻⁴ ≈ 8.47×10⁻⁴ s⁻¹

Reaksiyon Mekanizması Zor
15. Aşağıdaki mekanizma için hız yasasını yazınız:
1. 2NO ⇌ N₂O₂ (hızlı, denge)
2. N₂O₂ + H₂ → N₂O + H₂O (yavaş)
3. N₂O + H₂ → N₂ + H₂O (hızlı)

Cevap:

Hız belirleyici basamak 2. adım: Hız = k₂[N₂O₂][H₂]

1. adım denge sabiti: K = [N₂O₂]/[NO]² ⇒ [N₂O₂] = K[NO]²

Hız yasası: Hız = k₂K[NO]²[H₂] = k[NO]²[H₂]

Katalizör Orta
16. Bir enzim katalizörünün özelliklerini yazınız.

Cevap:

1) Yüksek özgüllük (spesifiklik)

2) Optimum pH ve sıcaklıkta maksimum aktivite

3) Substrat ile anahtar-kilit modeline uyum

4) Düşük konsantrasyonlarda bile etkili

5) Geri dönüşümlü veya geri dönüşümsüz inhibitörlerle inhibe edilebilir

Hız Sabiti Zor
17. Birinci mertebeden bir reaksiyonda 100 s sonra reaktantın %60'ı tükenmiştir. Hız sabitini (k) ve yarılanma süresini (t₁/₂) hesaplayınız.

Cevap:

ln([A]₀/[A]) = kt

%60 tükendiğinde %40 kalır: [A]/[A]₀ = 0.40

ln(1/0.40) = k × 100

ln(2.5) ≈ 0.916 = 100k ⇒ k ≈ 9.16×10⁻³ s⁻¹

t₁/₂ = ln(2)/k ≈ 0.693/9.16×10⁻³ ≈ 75.7 s

Reaksiyon Hızı Orta
18. 2A + B → C reaksiyonu için hız = k[A][B]²'dir. [A] ve [B] başlangıç derişimleri iki katına çıkarılırsa hız nasıl değişir?

Cevap:

Yeni hız = k[2A][2B]² = k × 2[A] × 4[B]² = 8k[A][B]²

Hız 8 katına çıkar.

Tepkime Hızı Orta
19. Bir reaksiyonun sıcaklığı 10°C arttırıldığında hızı 2 katına çıkıyor. Aktivasyon enerjisi kaç kJ/mol'dür? (R = 8.314 J/mol·K)

Cevap:

ln(k₂/k₁) = (Ea/R)(1/T₁ - 1/T₂)

k₂/k₁ = 2, T₂ = T₁ + 10

ln(2) = (Ea/8.314)(1/T₁ - 1/(T₁+10))

0.693 ≈ (Ea/8.314)(10/(T₁(T₁+10)))

Oda sıcaklığı için T₁ ≈ 298 K alınırsa:

0.693 ≈ (Ea/8.314)(10/(298×308))

Ea ≈ 0.693 × 8.314 × 298 × 308 / 10 ≈ 52,900 J/mol ≈ 52.9 kJ/mol

Katalizör Kolay
20. Katalizörlerin kimyasal dengeye etkisi nedir?

Cevap:

Katalizörler hem ileri hem de geri reaksiyonun hızını aynı oranda artırdığından denge konumunu ve denge sabitini (K) değiştirmezler. Sadece dengeye daha hızlı ulaşılmasını sağlarlar.

Reaksiyon Mertebesi Orta
21. Bir reaksiyon için [A] derişimi-zaman grafiği düz bir çizgi veriyor. Bu reaksiyonun mertebesi nedir?

Cevap:

Sıfırıncı mertebe reaksiyonlarda [A] - t grafiği doğrusaldır.

Hız = k[A]⁰ = k (sabit)

Hız Yasası Orta
22. Bir reaksiyonun hızı, bir reaktantın derişimi iki katına çıkarıldığında değişmiyor. Bu reaktant için reaksiyon mertebesi nedir?

Cevap:

Sıfırıncı mertebe (derişim değişimi hızı etkilemiyorsa)

Yarılanma Süresi Orta
23. Birinci mertebeden bir reaksiyonun yarılanma süresi 50 dakikadır. Başlangıç derişimi 1.2 M ise 150 dakika sonraki derişim nedir?

Cevap:

150 dakika = 3 yarılanma süresi (50×3)

Derişim: 1.2 M → 0.6 M → 0.3 M → 0.15 M

Son derişim = 0.15 M

Aktivasyon Enerjisi Zor
24. Aktivasyon enerjisi 85 kJ/mol olan bir reaksiyonun 25°C'deki hızı, 35°C'dekinin kaç katıdır? (R = 8.314 J/mol·K)

Cevap:

ln(k₂/k₁) = (Ea/R)(1/T₁ - 1/T₂)

T₁ = 298 K, T₂ = 308 K, Ea = 85,000 J/mol

ln(k₂/k₁) = (85,000/8.314)(1/298 - 1/308) ≈ 1.12

k₂/k₁ = e^1.12 ≈ 3.06

25°C'deki hız = (35°C'deki hız)/3.06

Reaksiyon Mekanizması Zor
25. Aşağıdaki mekanizma için hız yasasını yazınız:
1. NO₂ + NO₂ ⇌ N₂O₄ (hızlı, denge)
2. N₂O₄ + CO → NO + NO₂ + CO₂ (yavaş)

Cevap:

Hız belirleyici basamak 2. adım: Hız = k₂[N₂O₄][CO]

1. adım denge sabiti: K = [N₂O₄]/[NO₂]² ⇒ [N₂O₄] = K[NO₂]²

Hız yasası: Hız = k₂K[NO₂]²[CO] = k[NO₂]²[CO]

Hız Sabiti Orta
26. Birinci mertebeden bir reaksiyonun hız sabiti 0.045 s⁻¹'dir. Başlangıç derişimi 0.65 M ise 30 saniye sonraki derişim nedir?

Cevap:

ln([A]₀/[A]) = kt

ln(0.65/[A]) = 0.045 × 30 = 1.35

0.65/[A] = e^1.35 ≈ 3.857

[A] ≈ 0.65/3.857 ≈ 0.168 M

Katalizör Orta
27. Enzim katalizörlerinin özelliklerinden 3 tanesini yazınız.

Cevap:

1) Yüksek özgüllük (spesifiklik)

2) Optimum pH ve sıcaklıkta çalışma

3) Düşük konsantrasyonlarda bile etkili olma

Tepkime Hızı Kolay
28. Bir reaksiyonun hızını etkileyen 3 faktör yazınız.

Cevap:

1) Reaktantların derişimi

2) Sıcaklık

3) Katalizör varlığı

Reaksiyon Mertebesi Orta
29. İkinci mertebeden bir reaksiyonun hız birimi nedir?

Cevap:

Hız = k[A]² ⇒ Birim: M⁻¹s⁻¹

Arrhenius Denklemi Orta
30. Arrhenius denklemindeki A (ön-üstel faktör) neyi ifade eder?

Cevap:

Çarpışma frekansını ve uygun geometrik yönlenme olasılığını ifade eder. Birimleri hız sabitiyle aynıdır.

Hız Yasası Orta
31. Aşağıdaki verilere göre reaksiyonun hız yasasını belirleyiniz:
Deney [A] (M) [B] (M) Hız (M/s)
1 0.10 0.20 4.0×10⁻⁵
2 0.20 0.20 8.0×10⁻⁵
3 0.20 0.40 3.2×10⁻⁴

Cevap:

1 ve 2. deneylerde [B] sabit, [A] 2 katına çıkınca hız 2 katına çıkıyor ⇒ [A]'ya göre 1. mertebe

2 ve 3. deneylerde [A] sabit, [B] 2 katına çıkınca hız 4 katına çıkıyor ⇒ [B]'ye göre 2. mertebe

Hız yasası: Hız = k[A][B]²

k = Hız/([A][B]²) = 4.0×10⁻⁵/(0.10×0.20²) = 1.0×10⁻² M⁻²s⁻¹

Yarılanma Süresi Zor
32. Bir reaksiyonun yarılanma süresi başlangıç derişimiyle ters orantılıdır. Bu reaksiyonun mertebesi nedir?

Cevap:

İkinci mertebe reaksiyonlarda t₁/₂ = 1/(k[A]₀)

Yarılanma süresi başlangıç derişimiyle ters orantılıdır.

Aktivasyon Enerjisi Zor
33. Bir reaksiyonun aktivasyon enerjisi 50 kJ/mol'dür. Sıcaklık 300 K'den 310 K'e çıkarılırsa hız sabiti kaç katına çıkar? (R = 8.314 J/mol·K)

Cevap:

ln(k₂/k₁) = (Ea/R)(1/T₁ - 1/T₂)

ln(k₂/k₁) = (50,000/8.314)(1/300 - 1/310) ≈ 0.647

k₂/k₁ = e^0.647 ≈ 1.91

Hız sabiti yaklaşık 1.9 katına çıkar.

Reaksiyon Mekanizması Zor
34. Aşağıdaki mekanizma için hız yasasını yazınız:
1. O₃ ⇌ O₂ + O (hızlı, denge)
2. O + O₃ → 2O₂ (yavaş)

Cevap:

Hız belirleyici basamak 2. adım: Hız = k₂[O][O₃]

1. adım denge sabiti: K = [O₂][O]/[O₃] ⇒ [O] = K[O₃]/[O₂]

Hız yasası: Hız = k₂K[O₃]²/[O₂] = k[O₃]²/[O₂]

Hız Sabiti Orta
35. Birinci mertebeden bir reaksiyonda 100 saniye sonra reaktantın %25'i kalmıştır. Hız sabitini (k) hesaplayınız.

Cevap:

ln([A]₀/[A]) = kt

[A]/[A]₀ = 0.25 ⇒ [A]₀/[A] = 4

ln(4) = k × 100

1.386 = 100k ⇒ k ≈ 0.0139 s⁻¹

Katalizör Orta
36. Homojen ve heterojen katalizör arasındaki fark nedir?

Cevap:

Homojen katalizör reaktanlarla aynı fazdadır (örnek: sıvı fazda çözünmüş asit). Heterojen katalizör farklı fazdadır (örnek: katı metal yüzeyinde gaz reaksiyonu).

Tepkime Hızı Kolay
37. Bir reaksiyonun hızı sıcaklık her 10°C artışında 3 katına çıkıyor. 30°C artışta hız kaç katına çıkar?

Cevap:

30°C = 3 × 10°C ⇒ Hız = 3³ = 27 katına çıkar.

Reaksiyon Mertebesi Orta
38. Bir reaksiyon için ln[A] - t grafiği düz bir çizgi veriyor. Bu reaksiyonun mertebesi nedir?

Cevap:

Birinci mertebe reaksiyonlarda ln[A] - t grafiği doğrusaldır.

Arrhenius Denklemi Orta
39. lnk - 1/T grafiğinin eğimi nedir?

Cevap:

Arrhenius denklemi: lnk = lnA - Ea/RT

lnk - 1/T grafiğinin eğimi = -Ea/R

Hız Yasası Orta
40. 2A + B → C reaksiyonu için hız = k[A]²'dir. [A] başlangıç derişimi iki katına çıkarılırsa hız nasıl değişir?

Cevap:

Yeni hız = k[2A]² = 4k[A]²

Hız 4 katına çıkar.

Karmaşık Problem Zor
41. Aşağıdaki verileri kullanarak:
T (K) k (M⁻¹s⁻¹)
300 0.025
310 0.050
320 0.098
a) Aktivasyon enerjisini (Ea) kJ/mol cinsinden hesaplayınız
b) 330 K'deki hız sabitini tahmin ediniz
(R = 8.314 J/mol·K)

Cevap:

a) İlk iki nokta kullanılarak:

ln(0.050/0.025) = (Ea/8.314)(1/300 - 1/310)

0.693 = (Ea/8.314)(0.0001075)

Ea ≈ 53,600 J/mol ≈ 53.6 kJ/mol

b) Arrhenius denklemi:

ln(k₃₃₀/0.025) = (53,600/8.314)(1/300 - 1/330) ≈ 1.30

k₃₃₀ ≈ 0.025 × e^1.30 ≈ 0.025 × 3.67 ≈ 0.092 M⁻¹s⁻¹

Reaksiyon Mekanizması Zor
42. Aşağıdaki mekanizma için hız yasasını yazınız:
1. 2NO ⇌ N₂O₂ (hızlı, denge)
2. N₂O₂ + H₂ → N₂O + H₂O (yavaş)
3. N₂O + H₂ → N₂ + H₂O (hızlı)

Cevap:

Hız belirleyici basamak 2. adım: Hız = k₂[N₂O₂][H₂]

1. adım denge sabiti: K = [N₂O₂]/[NO]² ⇒ [N₂O₂] = K[NO]²

Hız yasası: Hız = k₂K[NO]²[H₂] = k[NO]²[H₂]

Yarılanma Süresi Zor
43. Birinci mertebeden bir reaksiyonun yarılanma süresi 100 dakikadır. Başlangıç derişimi 0.80 M ise 300 dakika sonraki derişim nedir?

Cevap:

300 dakika = 3 yarılanma süresi (100×3)

Derişim: 0.80 M → 0.40 M → 0.20 M → 0.10 M

Son derişim = 0.10 M

Aktivasyon Enerjisi Zor
44. Bir reaksiyonun aktivasyon enerjisi 75 kJ/mol'dür. Sıcaklık 25°C'den 35°C'e çıkarıldığında hız sabiti kaç katına çıkar? (R = 8.314 J/mol·K)

Cevap:

ln(k₂/k₁) = (Ea/R)(1/T₁ - 1/T₂)

T₁ = 298 K, T₂ = 308 K, Ea = 75,000 J/mol

ln(k₂/k₁) = (75,000/8.314)(1/298 - 1/308) ≈ 0.974

k₂/k₁ = e^0.974 ≈ 2.65

Katalizör Orta
45. Katalizörlerin kimyasal dengeye etkisi nedir?

Cevap:

Katalizörler hem ileri hem de geri reaksiyonun hızını aynı oranda artırdığından denge konumunu ve denge sabitini (K) değiştirmezler. Sadece dengeye daha hızlı ulaşılmasını sağlarlar.

Hız Yasası Orta
46. A + B → C reaksiyonu için hız = k[A][B]²'dir. [A] ve [B] başlangıç derişimleri üç katına çıkarılırsa hız nasıl değişir?

Cevap:

Yeni hız = k[3A][3B]² = k × 3[A] × 9[B]² = 27k[A][B]²

Hız 27 katına çıkar.

Tepkime Hızı Orta
47. Bir reaksiyonun sıcaklığı 20°C arttırıldığında hızı 4 katına çıkıyor. Aktivasyon enerjisi kaç kJ/mol'dür? (R = 8.314 J/mol·K)

Cevap:

ln(k₂/k₁) = (Ea/R)(1/T₁ - 1/T₂)

k₂/k₁ = 4, T₂ = T₁ + 20

ln(4) ≈ 1.386 = (Ea/8.314)(20/(T₁(T₁+20)))

Oda sıcaklığı için T₁ ≈ 298 K alınırsa:

1.386 ≈ (Ea/8.314)(20/(298×318))

Ea ≈ 1.386 × 8.314 × 298 × 318 / 20 ≈ 54,500 J/mol ≈ 54.5 kJ/mol

Reaksiyon Mertebesi Orta
48. Bir reaksiyon için 1/[A] - t grafiği düz bir çizgi veriyor. Bu reaksiyonun mertebesi nedir?

Cevap:

İkinci mertebe reaksiyonlarda 1/[A] - t grafiği doğrusaldır.

Arrhenius Denklemi Orta
49. Arrhenius denklemindeki A (ön-üstel faktör) neyi ifade eder?

Cevap:

Çarpışma frekansını ve uygun geometrik yönlenme olasılığını ifade eder. Birimleri hız sabitiyle aynıdır.

Karmaşık Problem Zor
50. Aşağıdaki verileri kullanarak:
a) Reaksiyonun mertebesini belirleyiniz
b) Hız sabitini (k) hesaplayınız
c) [A]₀ = 0.50 M için yarılanma süresini hesaplayınız
Zaman (s) [A] (M)
0 0.800
100 0.400
200 0.200
300 0.100

Cevap:

a) Yarılanma süresi sabit (100 s) ⇒ Birinci mertebe

b) k = ln(2)/t₁/₂ = 0.693/100 ≈ 0.00693 s⁻¹

c) Birinci mertebe için t₁/₂ başlangıç derişiminden bağımsızdır ⇒ 100 s

Toplam 50 soru, 5 sayfada gösteriliyor